Знаменский П. А. Лабораторные занятия по физике в средней школе. Ч. 1. - 1955

Знаменский П. А. Лабораторные занятия по физике в средней школе / изд. 6-е. - Л. : Учпедгиз, Ленигр. отд-ние, 1955.
Ч. 1 : Общие указания, работы по механике. - 1955. - 323, [1] с. : ил. - Библиогр.: с. 100-115.
Ссылка: http://elib.gnpbu.ru/text/znamenskiy_laboratornye-zanyatiya-po-fizike_ch1_1955/

Обложка

П. А. ЗНАМЕНСКИЙ

ЛАБОРАТОРНЫЕ
ЗАНЯТИЯ

ПО

ФИЗИКЕ

В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

часть

I

учпедгиз 1955

1

П. А. ЗНАМЕНСКИЙ

ЛАБОРАТОРНЫЕ
ЗАНЯТИЯ ПО ФИЗИКЕ
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ,
РАБОТЫ ПО МЕХАНИКЕ

Издание
шестое

ГОСУДАРСТВЕННОЕ
УЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РСФСР
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

Ленинград • 1955

2

Петр Алексеевич Знаменский
лабораторные занятия по физике
в средней школе

Часть первая
Общие указания, работы по механике

Редактор И. В. Барковский. Техн. редактор А. М. Гурджиева.
Корректоры: М. Г. Дешалыт и Р. К. Паэгле
Сдано в набор 29/VI 1955 г. Подписано к печати 5/IX 1955 г. 60×921/16.
Печ. л. 20,25. Уч.-изд. л. 19,96. Тираж 35 000 экз. М 47124
Ленинградское отделение Учпедгиза. Ленинград, Невский пр., 28.

Заказ № 646

Типография № 3 Управления культуры Ленгорисполкома.
Ленинград, Красная ул., 1/3.
Цена 6 р. 20 к.

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее руководство предназначено служить методическим пособием для преподавателей средней школы и студентов педагогических учебных заведений.

Руководство состоит из двух книг. Первая книга содержит общую часть, описания работ по механике и указания к этим работам, вторая — описания работ по молекулярной физике, теплоте, электричеству и оптике и указания к работам по этим отделам курса физики.

Постановка работ выбрана такая, при которой в большинстве случаев можно обойтись наиболее простыми приборами и приспособлениями.

Ряд работ касается только качественной стороны явлений или имеет целью сборку приборов и моделей и ознакомление с их действием. Предлагать учащимся самим изготовлять приборы в часы лабораторных занятий не представляется возможным. Но в особые часы в школе или дома изготовление упрощенных физических приборов, конечно, чрезвычайно желательно.

Для ориентировки преподавателей в том большом материале, который содержится в руководстве, автор, давая указания в конце каждого раздела, отмечает, какие работы можно было бы отнести к работам первой очереди. Работы, которые можно отнести к первой ступени курса физики (VI—VII классам), отмечены звездочкой. Необходимо, однако, обратить внимание на следующее. Во-первых, многие работы в сущности представляют комплекс нескольких работ. Руководитель поэтому должен сам выделить те пункты из каждой работы, какие он предложит проработать учащемуся. Во-вторых, в ряде работ, помеченных звездочкой, не все пункты могут быть проработаны в первой ступени и обратно — ряд работ, описанных применительно ко второй ступени, если внести некоторые упрощения, подойдет и к первой ступени. Из большого числа дополнительных работ и упражнений каждый преподаватель выделит те, которые он сочтет наиболее важными и выполнимыми по местным условиям. Многие из них могут быть предлагаемы отдельным группам учащихся, раньше кончившим во время общих лабораторных занятий основную работу, при занятиях физических кружков, в качестве домашних заданий и т. д. В описаниях работ после заглавия работы в скобках указано, на какой странице и под каким номером можно найти методические и технические указания к работам.

В методических замечаниях к отделам по отношению ко многим работам (главным образом, основным) даны указания не на одну установку, а на различные установки и приборы, встречающиеся в школьной практике. Одни из них более сложны, но зато более основательны, удобны и дают лучшие результаты, другие проще и дешевле. Полной стандартизации приборов, позволяющей во всех работах, относящихся к разным отделам курса, обходиться лишь небольшим числом приборов, установок и посуды определенных размеров, в данном пособии еще не проведено, но сделаны к этому определенные шаги. В частности, даны во многих случаях установки, которые могли бы быть собраны с обычными металлическими штативами, а следовательно, не требующие отдельных довольно громоздких стоек и приборов.

Везде приведены размеры приборов, что для пользующихся данным пособием даст надежные указания при изготовлении частей и сборке приборов своими средствами или при заказе их мастерским. Указывая размеры, автор стремился привести возможное единство. Конечно, указанные размеры

4

не являются обязательными, и практика подскажет часто другие, более выгодные и удобные размеры.

Для некоторых работ приведены получающиеся в школьной практике числовые результаты и указана точность, на которую можно рассчитывать при данных приемах и приборах.

Описания работ сохранены столь же подробными, какими они были во всех предыдущих изданиях. Это не означает, что в таком виде описания должны предлагаться учащимся. В зависимости от задачи, поставленной учителем при проведении данной работы, от того, является ли работа начальным звеном в изучении какого-либо вопроса или следует за теоретическим изложением и опытными демонстрациями учителя, от того, проводится ли работа фронтально или входит в серию работ завершающего физического практикума и т. д., учитель по-разному использует описания, данные в руководстве. Автор полагает, что подробные описания помогут учителям полнее и глубже применить самостоятельный эксперимент учащихся при занятиях в школе.

В руководстве даны описания тем для самостоятельных работ учащихся, которые обычно демонстрируются самим учителем. И в этом случае описания, имеющиеся в руководстве, окажутся полезными учителю. Но автор думает, что в отдельных случаях окажется возможным поставить и эти темы для самостоятельного экспериментирования учащихся.

5

Общая часть
I. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО ФИЗИКЕ И ИХ
ОРГАНИЗАЦИЯ
1. Значение лабораторных занятий для овладения
основами физических знаний
Всестороннее познание окружающего мира достигается нами
путем наблюдений и опытов.
Поэтому не подлежит никакому сомнению, что и у учащихся
ясное, отчетливое представление о вещах и явлениях создается
только при непосредственном соприкосновении с ними, при
непосредственном наблюдении явлений и самостоятельном вос-
произведении их на опыте.
Эксперименты и демонстрации, проводимые учителем, при
всей их важности одни, без самостоятельного экспериментиро-
вания учащихся, еще не разрешают полностью задачи приобре-
тения учащимися действительных знаний по физике. Пока
учащийся только со стороны следит за явлением, воспроизво-
димым другим, а не сам его воспроизводит, оно может оставаться
ему чуждым, далеким, недостаточно понятным. Надо учащемуся
дать в руки прибор, поставить его лицом к лицу с самим
явлением. Только тогда он уловит все стороны явления, кото-
рые при демонстрации учителя нередко упускает.
Еще три века тому назад известный педагог Амос Коменский
(1592—1670) писал: „Пусть будет для учащихся золотым пра-
вилом: все, что только можно, представлять для восприятия
чувствами, а именно, видимое — для восприятия зрением, слы-
шимое— слухом, запахи — обонянием, подлежащее вкусу —
вкусом, доступное осязанию — путем осязания; если какие-либо
предметы сразу можно воспринять несколькими чувствами,
пусть они сразу схватываются несколькими чувствами".1
При опытах учителя учащиеся почти исключительно поль-
зуются зрительными ощущениями и отчасти слуховыми. Из-
вестная наглядность при этом достигается. Но высшей формой
1 Ян Амос Коменский (1592—1670). Избранные педагогические
сочинения. Том. I, 1930, стр. 207.

6

обучения будет та, при которой предметы и явления познаются
не только зрением и слухом, но и другими чувствами, взаимно
друг друга дополняющими и контролирующими. При само-
стоятельных работах в лаборатории умственная деятельность
учащихся сопровождается еще деятельностью органов движе-
ния (моторность). Объединяются мысль, слово (запись) и дей-
ствие.
Приведем несколько примеров, иллюстрирующих сказанное
выше:
1. Изучается наклонная плоскость. На основании опыта надо
установить, во-первых, что сила, удерживающая груз на наклон-
ной плоскости, во столько раз меньше самого груза, во сколько
раз высота наклонной плоскости меньше длины наклонной
плоскости; во-вторых, что выигрыша в работе при подъеме
груза по наклонной плоскости даже в идеальном случае (при
отсутствии трения) не получается; в-третьих, что в действи-
тельности работа при подъеме груза по наклонной плоскости
больше работы при подъеме на ту же высоту непосредственно.
Определяя действительную работу при подъеме груза по на-
клонной плоскости, находим коэффициент полезного действия
наклонной плоскости.
Положим, что опыт проводит учитель. Учащиеся высоту
подъема и длину наклонной плоскости видят и могут сами
произвести отсчет (при условии, конечно, что деления на
масштабе или на самой наклонной плоскости отчетливо видны
со всех мест). Но вес тележки с грузом и величину сил,
необходимых для удержания тележки на наклонной плоскости
и для ее поднятия по плоскости, учащиеся устанавливают со
слов учителя.
Таким образом, опыт не является полноценным: полной
ясности у учащихся о действии данного механизма может еще
и не получиться.
Если тот же опыт проделывают сами учащиеся, они сами
производят все измерения; результаты измерений для них —
неопровержимые факты. Они не только видят результаты
измерений, но и ощущают их, в особенности при больших
грузах. Выигрыш в силе, зависимость выигрыша от угла
наклона плоскости, закон равенства работ, необходимость
затраты работы на преодоление трения при подъеме тела по
наклонной плоскости и отсюда идея о коэффициенте полезного
действия — все это становится ясным, убедительным для уча-
щихся. Они легко усваивают материал и твердо его запоми-
нают. Понимание получается более глубокое, знания более
надежные.
Если даже, применив для демонстрации пружинные весы
с видимыми для всех учащихся делениями, и удастся добиться
того, что все отсчеты учащиеся будут производить сами со
своих мест, все же лабораторная работа, поставленная как

7

упражнение, как задача, в большей степени поможет прочному
усвоению одной из основных физических проблем.
2. На очереди вопрос о различной теплопроводности тел
(VII класс). Опыт ведет учитель. Он берет два-три металличе-
ских прутика, к которым прикреплены воском на равных рас-
стояниях друг от друга горошинки. Концы стержней одновре-
менно нагреваются. По отпадению горошинок учащиеся видят,
что медь проводит тепло лучше, чем железо. Но гораздо убе-
дительнее для учащихся будет самостоятельное испытание,
когда они, взяв медную и железную проволоку за концы в
руки, будут другие концы нагревать в пламени лампы. Скоро
они почувствуют, что медная проволока настолько вся прогре-
лась, что они не в состоянии ее удерживать в руке, в то время
как железная остается еще холодной.
3. Изучается закон Архимеда (VI класс). Учитель проводит
демонстрацию, применяя одну из установок, на которой с
максимальной наглядностью для всех учащихся устанавливает,
что выталкивающая сила воды равна весу воды, вытесненной
погруженным в нее телом. Учащиеся, казалось, все уяснили
и усвоили. Но, оказывается, не до конца. Спросите их, оста-
нется ли выталкивающая сила такой же, если тело погрузить
не в воду, а в керосин или в насыщенный раствор поваренной
соли. Многие учащиеся встанут в тупик. Вот тут-то и будет
чрезвычайно ценна лабораторная работа, которая позволит им
глубже, полнее охватить вопрос, понять до конца и твердо
усвоить один из важнейших физических законов.
4. Рассматривается в VII классе электрическая цепь: из
каких частей она состоит, как включаются источники тока,
потребители тока, реостат, амперметр, вольтметр, выключатели.
Освоит все это учащийся только при условии, если он сам
произведет не раз на лабораторных работах сборку электри-
ческих цепей разного рода. Только тогда он сознательно и
отчетливо будет разбираться и в тех цепях, с которыми он
встретится при демонстрациях учителя и на рисунках в учеб-
нике. Основной закон — закон Ома — учащийся также не усвоит
до конца, если не проделает сам нескольких работ на ту зави-
симость между основными электрическими величинами, которая
дана в законе Ома.
5. Рассматривается движение тела, брошенного горизон-
тально (IX класс). Вопрос разбирается сначала теоретически.
При активном участии учащихся, применяя правило сложения
двух движений — равномерного и равномерно-ускоренного,
учитель строит параболу-траекторию движения тела, брошен-
ного горизонтально. Учитель может и продемонстрировать
данное движение, применяя кривой жолоб, с которого скаты-
вается шарик, или пользуясь водяной струей. Но полностью
вопрос будет усвоен только тогда, когда учащиеся сами про-
делают опыт. Определив начальную и конечную точки траекто-

8

рии полета шарика, спущенного с кривого жолоба, учащиеся
по правилу сложения движений равномерного и равномерно-
ускоренного, производя аккуратно расчеты и делая тщательно
построения на экране, вдоль которого движется шарик, находят
несколько точек траектории и по ним вычерчивают всю траек-
торию (параболу). Какое удовлетворение они испытывают, когда
убеждаются, что шарик летит как раз по вычерченной траек-
тории, и как они разочаровываются, когда оказывается, что
шарик летит по другому пути. Последнее бывает нередко и для
учащихся поучительно: надо отыскать ошибку в расчетах или
построении; ошибка найдена, сделано новое построение, и шарик
движется по найденной траектории. Личный опыт учащихся
ведет к полному пониманию, хорошему усвоению и прочному
закреплению знаний о движении брошенных тел.
Такие процессы, как плавление, отвердевание, кипение,
переохлаждение со всеми присущими им особенностями можно
пронаблюдать и проанализировать каждому учащемуся только
за своим рабочим столом, т. е. проводя лабораторную работу.
Вообще в курсе физики найдется много вопросов, которые
трудно или невозможно исследовать без самостоятельного
эксперимента учащихся. Так, не может быть полностью, помимо
самостоятельных занятий, освещена количественная сторона
явлений. Только путем лабораторных работ можно ознакомить
учащихся с физическими измерениями и методами нахож-
дения физических постоянных.
Учащиеся, сами участвуя в опытных исследованиях, наблю-
дая и воспроизводя явления, самостоятельно пытаясь выяснить
зависимости между ними, преодолевая встречающиеся трудности,
от неполных и неточных знаний приходят к более полным и
более точным, усваивают тверже, сознательнее основные по-
нятия и законы физики.
Проходя лабораторную практику, они приобретают своего
рода „грамотность", позволяющую им увереннее следить за
опытами учителя, не относиться к ним, как к „фокусам",
которые всецело зависят от ловкости и умения эксперимента-
тора. Вместе с тем у учащихся создаются самостоятельные и
устойчивые суждения об окружающих явлениях, на которые
они смотрят уже своими глазами, а не сквозь призму чужих слов.
Хорошо известно, что основной недостаток в знаниях уча-
щихся по физике — это формализм. Знания носят отвлеченный
характер, оторваны от всего того, что плотным кольцом охва-
тывает учащихся в практической жизни. Уверенно формулируя
законы физики и помня различные определения, учащиеся
часто не умеют объяснить самых простых физических явлений,
применить известные им законы для разрешения частных
проблем и выяснения действия различных механизмов. Отсут-
ствуют самостоятельность мысли и самостоятельность дей-
ствия.

9

Те специфические черты, которые привносят с собой лабо-
раторные занятия в восприятие учащимися явлений, становятся
надежным орудием в борьбе с формализмом при изучении
физики.
Расширяя и углубляя базу самостоятельных работ учащихся,
мы сумеем преодолеть разрыв теории и практики, сделаем для
учащихся более очевидной взаимосвязь, которая существует
между наукой и техникой, более очевидной основную важней-
шую мысль, что законы, изучаемые в физике, являются отобра-
жением реальной действительности, окружающей нас.
Указывая на важность и необходимость самостоятельных
лабораторных работ учащихся, мы, однако, не хотим умалять
и роли демонстраций, эксперимента самого учителя физики.
На долю последнего при преподавании физики остается еще
многое, если даже самостоятельный физический практикум
учащихся развернут широко.
В педагогической работе требуется определенная гибкость.
Наибольший эффект и лучшие результаты дает разнообразие
методов и путей работы.
Целесообразное сочетание самостоятельных работ уча-
щихся с опытами учителя—лучшая форма занятий.
Что отнести на долю работ учащихся и что — к опытам
учителя, это, помимо чисто методических соображений, зависит
от ряда имеющихся налицо условий: оборудования физической
лаборатории, наличия приборов и материалов, отведенного для
данного отдела времени, развития и интересов учащихся дан-
ного класса и т. п.
2. Роль лабораторных занятий в развитии у уча-
щихся практических умений и навыков
Приобретение умений и навыков экспериментальной работы.
Развитие наблюдательности
Окончившие среднюю школу часто не владеют приемами
экспериментальной работы и встречают, особенно на первых
порах, большие затруднения при занятиях в вузе или на прак-
тической работе по той или иной специальности.
Только при правильно организованных и систематически
проводимых лабораторных занятиях учащиеся приобретают
многие и притом разнообразные умения и навыки по поста-
новке и технике эксперимента, производству наблюдений и
измерений.
В процессе самостоятельной практической работы учащиеся
развивают органы своих чувств и изощряют свою наблюдатель-
ность. Как часто люди ненаблюдательные проходят мимо
интересных, важных и замечательных явлений природы, повсе-

10

дневного быта, техники и общественной жизни. То же мы
замечаем и у учащихся. Развить наблюдательность у учащихся
прежде всего можно путем систематической, длительной само-
стоятельной работы, путем самостоятельных наблюдений, само-
стоятельного эксперимента. Сами проделывая опыты, производя
наблюдения, измерения, пробы, внимательно следя за происхо-
дящими явлениями, обдумывая каждый шаг в работе, учащиеся
развивают способности логического мышления, приучаются
глубже проникать в явления природы, отличать главное и
существенное от второстепенного и случайного.
При проведении каждого эксперимента учащимся прежде
всего должна быть ясна цель эксперимента: что надо наблю-
дать, какую закономерность установить или проследить, какие
величины измерить и найти. Часто учащиеся проводят работу
чисто механически, по шаблону, не представляя себе ясно
целевой установки поставленного эксперимента. Это происходит
потому, что преподаватели часто не уделяют достаточного
внимания этой стороне в постановке лабораторных работ.
Работа, цель которой ясна учащимся, может производиться
по твердой инструкции, данной учителем; план и порядок ра-
боты могут составляться при активном участии учащихся; раз-
работка плана и порядка работы может быть предоставлена
самим учащимся. Надо при постановке лабораторных работ
практиковать все приемы. На практической работе ведь часто
надо уметь выполнить эксперимент, произвести эксперименталь-
ную проверку, следуя строго регламентированной письменной
инструкции. И учащихся надо научить проводить эксперимент
по такому данному им плану. Этот прием в начальной стадии
окажется полезным и для того, чтобы развить у учащихся
определенные твердые навыки в постановке и проведении лю-
бого физического эксперимента. Но в дальнейшем необходимо
предоставлять учащимся все большую самостоятельность и
инициативу в проведении лабораторных работ. Умение плани-
ровать работу — очень важное в жизни умение; учащихся надо
этому учить — лабораторные занятия по физике дают эту воз-
можность. Установление плана и порядка работы включает и
рассмотрение вопроса о тех технических средствах, о тех при-
борах, с помощью которых должен быть произведен данный
эксперимент. Обычно в школе приборы заранее указываются
учащимся (приборы стоят перед ними на рабочем столе, или
учащиеся находят их подготовленными вблизи, или они указаны
в описании работы). Значит, учащемуся остается их применить.
Здесь выступают на сцену важнейшие навыки в обращении с
физическими приборами и материалами, умения и навыки в
производстве разнообразных измерений ( об этом см. дальше).
Наряду с этим, полезно приучать учащихся самим подби-
рать приборы и материалы для проведения того или иного
физического эксперимента и привлекать их к сборке, конструи-

11

рованию и изготовлению приборов для лабораторных работ
(об этом см. дальше).
Проделывая работу, экспериментируя, учащиеся приучаются
анализировать отдельные факты и явления, исключать те или
иные случайные факторы, делать из наблюдений общие выводы
и приходить к определенным закономерностям.
Эксперимент учащихся в школе обычно ставится с целью
провести опытную иллюстрацию уже известного учащимся до
работы закона (закона Бойля — Мариотта, закона Ома, законов
преломления света и т. д) или применить его для определения
какой-либо величины (атмосферного давления, электрического
сопротивления, показателя преломления и т. д.). Часто непра-
вильно говорят о „проверке закона". Учащиеся при лаборатор-
ных работах должны быть определенно ориентированы в том,
что с теми средствами, с которыми они проводят лабораторные
работы, проверки законов не может быть.
Учащимся должен быть вполне понятен смысл слов „про-
верка закона" в условиях школьной лаборатории. И тем не
менее очень ценными и полезными будут лабораторные работы,
проведенные по „исследовательскому методу", когда учащиеся
приступают к работе, не зная еще закона (закона Бойля —
Мариотта, закона синусов при преломлении света, законов ко-
лебания маятников). (Об этом см. дальше.)
Существенным моментом в процессе самостоятельного экспе-
риментирования, в процессе лабораторной работы является
постоянный самоконтроль со стороны учащегося. Надо доби-
ваться, чтобы все действия учащегося были вполне им осознаны,
чтобы у учащегося создались прочные навыки обязательной
проверки правильности и надежности опытных установок, акку-
ратного выполнения всех указаний о работе и об обращении
с приборами и материалами, а также правил безопасности.
Обращение с приборами. Производство измерений
Часто среди школьников и окончивших среднюю школу мы
наблюдаем своего рода „приборобоязнь". Они не знают, как
„подойти к прибору", как собрать самую простую установку.
Мы часто видим, как они стоят в недоумении и ждут, пока
преподаватель или опытный товарищ придут на помощь. Уча-
щиеся не умеют заправить спиртовую лампочку, тушат ее
неправильно, не умеют правильно использовать пламя лампочки;
подливают спирт в горящую лампочку, не знаю]* как потушить
пламя от загоревшегося спирта; не умеют прочистить и зажечь
примус; обычный лабораторный штатив используют неумело
и неправильно; нет навыков в обращении со стеклянной посу-
дой. Чайные стаканы и чашки из толстого стекла лопаются от
неумелого вливания горячей воды. Химические тонкостенные
стаканы разбиваются от резких ударов о стол или штатив, а

12

также при опускании в них тех или иных предметов, трескаются
при нагревании без сетки или если они снаружи влажные.
В руках учащихся часто гибнут термометры, различные элек-
трические приборы — реостаты, магазины сопротивлений, ампер-
метры, вольтметры, электронагревательные приборы, часто рас-
плавляются кипятильники, оказавшиеся без воды. Приведенные
примеры можно, конечно, умножить. Все они говорят о двух
вещах. Во-первых, о том, что именно на лабораторных заня-
тиях по физике учащиеся могут приобрести умения и навыки
в обращении с приборами. Эти навыки чрезвычайно важны
как при работе в школе, так и на последующих этапах работы
учащихся после школы, важны в практической жизни. Во-вто-
рых, приведенные выше примеры говорят о том, что нередко
не уделяется необходимого и достаточного внимания этой
важнейшей стороне лабораторных занятий. Учитель физики
должен приучать учащихся к бережному и умелому обраще-
нию с посудой и приборами. Учащимся постоянно надо делать
соответствующие указания, следить за выполнением их, настой-
чиво требовать неуклонного выполнения всех правил обраще-
ния с приборами. В отношении ряда приборов и установок
в лаборатории следует вывешивать правила обращения с ними;
были бы очень полезны специальные плакаты с рисунками,
иллюстрирующими, как не следует обращаться с приборами
и как надо с ними обращаться. Такие плакаты следует выпустить
организациям, производящим учебные пособия, но их можно
изготовить и в школе силами учащихся.
Весьма значительную и притом важнейшую часть лабора-
торных работ, особенно в старших классах, составляют
работы количественные, измерительные. Поэтому лабораторные
занятия по физике дают широкую возможность привить уча-
щимся умения и навыки в области простейшей измерительной
техники.
В данном руководстве мы можем лишь очень коротко оста-
новиться на этом вопросе.
Первая группа измерений — измерение длины, тол-
щины, площади, объема, веса, массы.
Прежде всего следует учащихся приучить оценивать эти
величины на глаз с последующей проверкой, а также наносить
на глаз заданные длины. Этот важнейший навык надо развивать
путем постоянных упражнений.
Учащиеся должны научиться в совершенстве пользоваться
масштабной линейкой (оценивать на глаз десятые доли милли-
метра, правильно располагать глаз, применять зеркальную шкалу
и т. д.), применять кронциркуль и нутромер, производить из-
мерения штангенциркулем, микрометром, мензуркой, бюреткой,
производить взвешивания на весах различных типов.
Учащихся надо приучать, чтобы, пользуясь каждым из ука-
занных приборов, они проверяли их исправность, устанавли-

13

вали цену одного деления, разбирались во всех особенностях
данного прибора.
При всех измерениях учащиеся должны привыкнуть не
довольствоваться одним измерением, а производить повторные
измерения и из ряда найденных величин брать среднюю вели-
чину.
Учащиеся должны уверенно ориентироваться, на какую
точность можно рассчитывать при измерении данным прибором,
в каких случаях при измерении требуется большая точность
и в каких такой точности не требуется.
В частности, несколько слов о весах. Весы учащиеся при-
меняют в лабораторной практике часто; однако можно постоянно
наблюдать в школах, что учащиеся не умеют пользоваться
весами, не умеют взвешивать. То же можно наблюдать и в
высшей школе: студенты, не прошедшие хорошей лаборатор-
ной практики по физике в средней школе, оказываются на пер-
вых порах совершенно беспомощными в обращении с ве-
сами.
Необходимо учащихся научить уверенно и правильно поль-
зоваться этим важнейшим прибором. Правила пользования ве-
сами должны быть хорошо известны учащимся. (См. дальше,
стр. 131.)
Учащиеся должны твердо знать о предельной нагрузке для
каждого типа весов, об их чувствительности, о способах тари-
рования, о возможности правильного определения веса и на
неверных весах, о применении рейтеров и т. д.
Ценны умения в применении разнообразных приемов для
измерения и определения длин, толщин, площадей, объемов,
весов. (См. Простейшие измерения. Глава первая.)
Ряд измерений учащиеся производят также на занятиях по
математике, химии, естествознанию. Весьма важны согласован-
ные действия всех преподавателей.
Вторая группа измерений — это измерения давлений,
температуры, влажности воздуха. Здесь учащиеся приме-
няют барометры, манометры, термометры разных типов, кало-
риметры, гигрометры, психрометры. Все, что было сказано
выше о первой группе измерений и приборов, полностью отно-
сится и к данной группе.
Часто можно наблюдать полное неумение пользоваться тер-
мометром. Измеряя температуру воды в сосуде, учащиеся про-
изводят отсчет, вынув лабораторный термометр из воды;
термометр со шкалой до 50° помещают в кипящую воду;
удивляются, что термометр, помещенный в пары воды, показы-
вает не 100°, хотя при этом большая часть термометра нахо-
дится вне резервуара или атмосферное давление значительно
отличается от нормального и т. д.
Надо постоянно проводить инструктаж учащихся, следить
за тем, как они производят измерения.

14

Полезны работы по проверке металлического барометра и
термометров, ознакомление с различными типами термометров^
специальные наблюдения за показаниями термометров (термо-
метр, помещенный вблизи печи и вдали от печи; обращенный
к лучам солнца и находящийся в тени; термометры с резервуа-
ром, покрытым и не покрытым сажей, обращенные оба к лучам
солнца и т. д.).
Следует также поставить систематические метеорологиче-
ские наблюдения (атмосферное давление, температура воздуха
и в водоемах, влажность воздуха и др.).
Третью группу измерений составляют измерения
силы электрического тока, напряжения, сопротивления,
электроэнергии и мощности тока.
При этих измерениях учащиеся приобретают важнейшие,
ценные для практической работы умения и навыки в обраще-
нии с электрическими измерительными приборами: гальвано-
метром, амперметром, вольтметром, омметром, ваттметром,
электрическим счетчиком. Учащихся надо хорошо ознакомить
с устройством основных типов амперметров и вольтметров для
постоянного и переменного тока, научить по марке на приборе
устанавливать его тип. Здесь особенно важны специальные
учебные таблицы.
Учащиеся должны приобрести твердые умения и навыки
в таких операциях, как включение в цепь амперметров и вольт-
метров, определение цены делений, границ шкалы, применение
шунтов и дополнительных сопротивлений, поверка ампер-
метров и вольтметров.
К четвертой группе измерений мы отнесем опти-
ческие измерения. Учащиеся измеряют силу света источников,
освещенность, производят измерения для определения коэффи-
циента преломления вещества, оптической силы линзы, уве-
личения оптического прибора. Пользуюсь фотометрами, уча-
щиеся приобретают умения в измерении силы источников света,,
в сравнении освещенности, даваемой источниками света в раз-
ных направлениях, узнают о роли загрязнения лампочек, окон-
ных стекол. Очень желательно введение в обиход школы
простейших люксметров. Было бы полезно применение на ла-
бораторных занятиях и более совершенных и современных
фотометров.
В руках учащихся будут такие приборы, как гониометр,
спектроскоп, зрительная труба, микроскоп и др. Производя
с этими приборами наблюдения и измерения, учащиеся при-
обретают ряд новых умений и навыков.
В лабораторной практике учащиеся встречаются еще с маят-
ником, часами, секундомером, счетчиком оборотов, тахо-
метром, спидометром и др. Умение уверенно пользоваться
этими приборами весьма существенно.

15

Графическая грамотность
Рисунки, чертежи, схемы, диаграммы, графики — это все
средства для наглядного, образного представления предметов
и явлений. Умелое, рациональное использование этих средств
способствует более успешному усвоению учащимися изучаемого
материала и прививает навыки, необходимые им как в учебной,
так и в практической работе. К сожалению, надо констатиро-
вать, что наши учащиеся плохо владеют приемами рисования
и черчения. Можно привести большое число примеров вопию-
щей графической неграмотности учащихся. При выполнении
лабораторных работ рисунки, схемы, графики занимают видное
место, и надо всячески культивировать и развивать навыки
учащихся в этой области. Учащиеся должны научиться читать
чертежи и схемы, собирать приборы и установки по данным
чертежам и схемам, выполнять схематические рисунки данных
установок. Учащимся следует указать правильные приемы вы-
полнения рисунков и требовать от них аккуратных и точных
рисунков с соответствующими надписями и пояснениями. По
отношению к электрическим схемам надо приучать учащихся
пользоваться принятыми способами изображения проводов,
реостатов, катушек самоиндукции, батарей и пр. Работы в обла-
сти света должны сопровождаться тщательно выполненными
чертежами хода лучей и построениями изображений. Особое
внимание надо уделить графическому методу. Ряд лаборатор-
ных работ как раз дает эту возможность. Полезно применение
цветных карандашей и мелков.
Использование таблиц, справочников, учебной и технической
литературы
Навыками этого рода учащиеся владеют плохо. Они обычно
не умеют использовать как следует даже стабильный учебник.
А между тем, указанные навыки весьма важны при работе
в высшей школе, при всякой практической работе, и привить
учащимся их надо. При правильно организованных лаборатор-
ных занятиях по физике для этого представляются широкие
возможности. Надо только как во время лабораторных занятий,
так и при подготовке к работам и составлении отчетов по про-
веденным работам оставлять больше времени для самостоятель-
ной работы учащихся, требующей обращения к литературе.
Решение физических задач
Решение задач по физике представляет самостоятельную
важнейшую проблему. Лабораторные работы также должны
сопровождаться решением задач — задач-вопросов (качествен-
ного характера) и вычислительных, причем данные для задач

16

частично могут браться из лабораторной практики. Лаборатор-
ные работы могут быть поставлены также в форме экспери-
ментальных задач.1
Оценка точности измерений и сокращенные вычисления
Так как все получаемые при измерениях числа не точные,
а лишь приближенные, то весьма важно уметь каждый раз
оценить, какова допущенная ошибка, а значит и какова точ-
ность измерения; знать, с какой точностью могут быть произ-
ведены измерения с данными приборами, в каких случаях
можно ограничиться сравнительно грубыми измерениями, в
каких — нужна наибольшая точность и когда, следовательно,
надо применить тот или иной прибор. Указанными умениями
должен владеть научный работник, инженер, практический
работник, должен владеть и студент. Отсюда вытекает необхо-
димость еще в средней школе привить учащимся в известной
мере эти практические навыки. Привить их можно только при
самостоятельных работах учащихся по физике.
В тесной связи с вопросом о точности измерений стоит
вопрос о сокращенных вычислениях.
Обычная картина: учащиеся производят арифметические
действия над приближенными числами, которые они получают
при своих измерениях, так же, как и над точными числами,
и делают поэтому лишнюю, ненужную работу, выписывают
лишние цифры. Учащиеся не знают и не применяют разно-
образных приемов устного счета, сокращенных вычислений,
не пользуются при занятиях по физике логарифмическими
таблицами. (См. дальше, стр. 98.)
Производство записей во время лабораторных работ.
Составление отчетов
Во время работ в лаборатории учащиеся ведут записи, а по
окончании работ составляют письменные отчеты по ним. Эти
отчеты могут выполняться частью на занятиях в лаборатории,
частью дома. Они должны содержать: ясные схематические
рисунки приборов и пояснения к ним (полезны рисунки, изобра-
жающие весь ход работы); все результаты измерений и все
расчеты в строгом порядке; наблюдения, выводы и ответы на
вопросы; графики; указания на точность отдельных измерений
и получаемых результатов; средние результаты; выводы, сде-
ланные во время общей беседы.
1 Платонов (Ленинград). О задачах, решаемых с участием экспери-
мента. Журн. «Физика в школе", 1938, № 2, 5—6; 1940, № 6.
Мошков (Ленинград). Экспериментальные задачи. Журн. „Физика в
школе", 1946, № 3.

17

К этому еще могут присоединиться (это особенно относится
к завершающему физическому практикуму): описание приборов,
примененных при работах, краткие теоретические обоснования,
несколько задач с решениями, примеры практических приме-
нений, исторические сведения. Важно приучить учащихся акку-
ратно вести записи во время самих работ в лаборатории в ра-
бочих тетрадях, а не на случайных листках бумаги. На первых
порах обыкновенно трудно приучить учащихся к тому, чтобы
они записывали все в порядке. Но если сам учитель тщательно
продумает для каждой работы весь порядок записи, даст необ-
ходимые указания и будет требователен по отношению к уча-
щимся, в дальнейшем руководство работами будет облегчено,
а учащиеся приобретут ценные навыки. Составляя указанные
выше отчеты по работам, учащиеся глубже продумывают
и лучше усваивают проделанные опыты, приучаются к сжатому
и отчетливому изложению мыслей.
Часто учащимся предлагается иметь тетради для лабора-
торных работ, отдельные от тех тетрадей, в которых они вообще
•ведут записи на уроках, проводят решения задач и делают
^выписки из учебника. Такой порядок имеет свои выгоды: пре-
подаватель отбирает тетради с отчетами о работах для проверки,
у учащихся остаются тетради для общих записей.
** Однако, можно и в одной тетради сосредоточить весь мате-
риал по физике, все виды записей.
Иногда учащимся предлагается дома еще до выполнения
работы в школе подготовить в своей рабочей тетради таблицу
дая занесения в нее во время работы результатов наблюдений
и измерений и для цифрового отчета. Такой путь применим
далеко не по всем работам и притом преимущественно в стар-
ших классах. Но он представляет выгоды в том отношении,
что позволяет сэкономить время на работе, и учащиеся при-
ступают к работе подготовленными.
Культура труда
Правильно организованные и умело проводимые лаборатор-
ные занятия по физике оказывают на учащихся огромное вос-
питательное влияние. Воспитывая в каждом учащемся начала
личной ответственности за порученное дело, они вместе с тем
осуществляют задачу развития у учащихся прочных навыков
коллективной работы.
Иногда мы наблюдаем в школах во время лабораторных
занятий по физике неприглядную картину, свидетельствующую
об отсутствии у работающих навыков по культуре труда.
Рабочие столы загромождены портфелями, книгами, вещами.
Учащиеся громко разговаривают, работают слишком шумно..
С приборами и материалами обращаются небрежно. На столах
пролита вода и другие жидкости, чашки у весов загрязнены

18

или мокрые, разновесы разбросаны по столу, дробь просыпана.
Учащиеся берут без разрешения приборы с других столов,
переносят приборы небрежно, ставят на стол резко, с толчками
и т. п. ото все примеры резких нарушений правил культурного
труда. Они, конечно, нетерпимы. Учащиеся должны быть при-
учены к соблюдению элементарных общих правил поведения
во время лабораторных занятий. Их выполнение обеспечивает
успех практических занятий, делает последние неопасными для
учащихся и позволяет быть уверенным, что оборудование
лаборатории и ее денные приборы сохранятся. Но навыки куль-
турного труда, которые надо привить учащимся на лаборатор-
ных занятиях по физике, не ограничиваются сказанным выше.
Учащиеся должны быть приучены работать планово и эффек-
тивно. Они должны всегда иметь при себе необходимые при-
надлежности (рабочую тетрадь, перо, карандаш, резинку, ли-
неечку, перочинный нож, циркуль, угольник, транспортир).
Если к работе было предложено подготовиться дома, они дол-
жны это выполнить со всей тщательностью, и если учащийся
не подготовлен, его к работе не следует допускать. Начиная
работу, учащийся должен сперва приготовить все, что для нее
нужно, или внимательно ознакомиться с теми приборами и ма-
териалами, которые приготовлены для работы, ücoöoe внима-
ние должно быть обращено на бережное обращение и умелое
пользование основными приборами (весами, термометрами,
амперметрами и т. д.), о чем уже говорилось выше. Учащиеся
должны аккуратно и четко вести все необходимые записи,
делать рисунки, вычерчивать схемы и т. п. Вычисления надо
делать не на клочках бумажки, как это часто практикуется
учащимися, а тут же в рабочей тетради, отделив для этого
соответствующее место.
По окончании работы учащиеся должны разобрать всю уста-
новку, слить жидкости в предназначенные для них склянки,
ополоснуть посуд), проверить наличие всех приборов. О про-
изведенных поломках сообщить руководителю.
3. Значение лабораторных занятий в осуществле-
нии политехнического обучения
Из сказанного выше (см. параграфы первый и второй) с
полной очевидностью вытекает, что лабораторные работы по
физике служат одним из главнейших средств политехнического
обучения учащихся.
Самостоятельные лабораторные упражнения при надлежа-
щей их постановке дают много учащимся для расширения их
политехнического кругозора, для формирования у них более
глубоких, прочных и действенных знаний по применению фи-
зики в технике, по развитию у них политехнических умений
и навыков.

19

Именно во время лабораторных занятий учащиеся как сле-
дует разбираются в различных видах механических передач,
в действии домкрата, лебедки, коробки скоростей, в работе
двигателя внутреннего сгорания, электродвигателя, различных
электротехнических, радиотехнических установках и многом
другом из огромного арсенала практических применений фи-
зики.
Необходимо расширять и углублять содержание лаборатор-
ных работ. Важны работы с учебными моделями водяной тур-
бины, ветряного двигателя, паровой машины, с двигателем
внутреннего сгорания; работы по элементам электротехники
и радиотехники (сборка электрических цепей и электромон-
тажи, схемы электрического освещения, разборка и сборка
электронагревателя, применение электромагнитного реле и фо-
тореле; работы с электромотором, динамо, трансформаторной
установкой, телеграфной и телефонной установками; работы
по радиопередаче и радиоприему).
Могут быть поставлены работы по изучению действия и
применения водяных и воздушных насосов, гидравлического
пресса, влияния формы тела на величину аэродинамического
сопротивления, и др.
В отделе „Свет" найдут себе место сборка моделей и изу-
чение микроскопа, зрительной трубы и других оптических
приборов, применение фотометра с фотоэлементами и др.
Как общее правило, лабораторные работы проводятся уча-
щимися на готовых приборах. На уроках, отведенных для ла-
бораторных занятий, готовить приборы не представляется воз-
можным, так как это отнимало бы слишком много времени,
потребовало бы специального оборудования и обучения. Но
вообще работы технологического порядка, связанные с изго-
товлением простейших физических приборов, моделей, черте-
жей, монтажей и пр., представляют большую ценность для
учащихся. Учащиеся, сами изготовляя и собирая приборы,
лучше и глубже поймут те явления, которые они должны
будут потом пронаблюдать и изучить с помощью изготовленных
приборов. Кроме того, технологические работы, стоящие в не-
посредственной связи с лабораторными занятиями, экскурсиями,
докладами и рефератами учащихся на уроках и во внеклассное
время, с вечерами науки и техники, выставками на определен-
ные темы и т. д., развивают у учащихся умения и навыки
производственного порядка, ценные для производительного
труда в школьный период (изготовление и ремонт приборов
для школы, сельскохозяйственные работы, разнообразные ра-
боты в школе, дома, на детских технических станциях, в домах
и лагерях пионеров), и для последующей научной, технической,
или иной деятельности. При этих работах учащиеся приобре-
тают знания свойств материалов и навыки их использования,,
познают принципы устройства и действия различных инстру-

20

ментов и приучаются их рационально применять. Обучение
учащихся работать ручным инструментом и на станках должно
проводиться в учебное время в школьных мастерских. Надо
при этом установить тесную взаимосвязь работ в учебных ма-
стерских и всех видов занятий по физике.
Работы по изготовлению приборов и моделей можно прово-
дить на кружковых занятиях, дома и во внешкольных детских
учреждениях. Мы имеем уже значительное число примеров
успешной организации физических кружков, при которой си-
лами учащихся создаются наборы приборов как для демонстра-
ций на уроках, так и для лабораторных занятий. Надо шире
практиковать задания на дом, связанные с изготовлением при-
боров, моделей и т. п. Но и во время лабораторных занятий
на уроках физики там, где это представляется целесообразным,
надо дать возможность учащимся самим производить сборку
приборов из отдельных частей и установку их для наблюдений
и опытов.
4. Выбор тем для работы. Работы количественные
и качественные
Лабораторные работы, предлагаемые учащимся, по своему
содержанию и тем целям, какие преследуются их постановкой,
могут быть разбиты на следующие группы.
1) Работы, служащие для констатирования раз-
личных явлений, их наблюдения и изучения.
Примерами таких тем могут служить: изменение размеров
тела при нагревании, распространение теплоты, явления поверх-
ностного натяжения, диффузия, центр тяжести и его опреде-
ление, возникновение звука и его распространение, прямоли-
нейное распространение света, отражение и преломление света,
явления интерференции, диффракции и поляризации света,
тепловые, магнитные и химические проявления тока, индукция
токов и т. д.
2) Работы, служащие для иллюстрации зако-
нов и установления количественных зависимо-
стей между величинами.
Сюда могут быть отнесены темы: условия равновесия жид-
костей в сообщающихся сосудах, законы Архимеда и Бойля —
Мариотта, равномерно-ускоренное движение, колебания маят-
ника, законы отражения и преломления света, законы освещения,
законы колебания струн, закон Ома, закон Джоуля —Ленца
ит. д.
.3) Работы по измерению различных величин и
ознакомлению с измерительными приборами.
Сюда относятся работы по измерению длины, объема, веса,
температуры, давления, влажности воздуха, силы света, силы

21

электрического тока, электродвижущей силы, сопротивления,
электроемкости и т. д.
4) Работы по определению физических посто-
янных и по ознакомлению с различными мето-
дами их определения.
Примеры: удельный вес, коэффициент расширения, тепло-
емкость, механический эквивалент теплоты, теплота плавления
и парообразования, ускорение силы тяжести, скорость звука,
длина световой волны, удельное сопротивление и т. д.
5) Работы для ознакомления с различными
приборами и техническими установками.
В качестве примеров могут быть названы: машины и меха-
низмы (рычаг, наклонная плоскость, блоки, коробка скоростей,
лебедка и т. д.), их коэффициенты полезного действия, поверка
барометра-анероида, сборка моделей водяных насосов, водяные
и тепловые двигатели, оптические приборы и их модели, коэф-
фициент полезного действия электрического нагревателя, элек-
трический звонок и проводка для него, телеграф и телефон,
динамо и электродвигатель — их мощность и коэффициент по-
лезного действия, трансформатор, конденсатор, радиоустановка
и т. д.
Одна и та же тема может быть проработана по-разному.
Возьмем, например, такую тему, как сообщающиеся сосуды
с разнородными жидкостями. Можно предложить учащимся
проверить или установить, что „высоты разнородных жидкостей
в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их удель-
ным весам". Но можно поставить задачу иначе: определить
удельный вес какой-либо жидкости, считая условия равновесия
разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах уже извест-
ными. Ставя опыт с прямоугольной стеклянной пластинкой на
преломление света, можно или искать закон синусов, или вы-
яснить, что луч выходящий параллелен лучу падающему, или,
считая закон синусов уже известным, определять показатель
преломления. При изучении мостика Уитстона можно поставить
работу для отыскания тех условий, при которых в мостике тока
не будет, или можно применить мостик для измерения сопро-
тивления.
Как видно из приведенных выше примеров, предметом ла-
бораторных занятий должна быть не только количественная
сторона явлений, измерения и определения величин, но также,
и часто прежде всего (первая и пятая категории работ),— ка-
чественная сторона физических явлений, ознакомление с их
характером, особенностями и применениями.
В начальной стадии своего развития лабораторные занятия
по физике в средней школе представляли копию с подобных же
занятий в высшей. В руках учащихся были сложные приборы,
а самые работы были исключительно количественного харак-
тера; это был в сущности курс точных измерений, лишь слегка

22

упрощенный. В дальнейшей практике были выработаны упро-
щенные приборы, специально приспособленные для средней
школы, но работы оставались по преимуществу все же коли-
чественными, измерительными.
Опыты качественные оставались в руках учителя, и лишь
делались мало удачные попытки повторения учащимися демон-
страционных опытов учителя. И только когда лабораторные
занятия получили достаточно широкое развитие в школьной
жизни, наряду с количественными работами стали давать уча-
щимся работы чисто качественного порядка, а в работах изме-
рительных останавливаться и на качественной стороне, и на на-
блюдении самого явления, а не только на отыскании опреде-
ленных величин и количественных зависимостей.
В настоящее время еще далеко не всеми разделяется мне-
ние, что необходимы работы не только количественные, но и
качественные, при которых никаких измерений не производится,
никакого числа не отыскивается. Сторонники исключительно
измерительных работ полагают, что учащиеся при качественных
работах не в силах самостоятельно добиться определенных
результатов, что наблюдения у учащихся будут неполные, ре-
зультаты будут получаться неясные, так что учителю многое
придется повторять. Такие занятия, по мнению некоторых,
легко превращаются в забаву и ведут к большой потере вре-
мени.
Правы ли те, кто стоит на указанной точке зрения? Ко-
нечно, не приходится спорить, что чисто количественные ра-
боты легче ставить: Задача здесь обычно ограничена опреде-
ленными узкими рамками, цель учащемуся ясна, его легче
проконтролировать. Нет сомнения и в том, что такие измери-
тельные работы очень важны и потому должны играть видную
роль в процессе усвоения учащимися физических знаний и
приобретения ими ценных умений и навыков. Но наряду с этим,
надо обратить внимание и на другие стороны, заслуживающие
не меньшего внимания. Мы хотим, чтобы учащийся глубже и
полнее наблюдал самые явления, всесторонне их изучал, сам
лично ознакомился с различными машинами, приборами, уста-
новками. Одни демонстрации учителя, хотя бы умело и талант-
ливо проведенные, достигнуть цели не смогут. Важен личный
опыт учащихся, их непосредственное соприкосновение с пред-
метами и явлениями. Какую громадную область составляют
темы, указанные выше в качестве примеров в первой и пятой
категории работ! А ведь это все работы преимущественно ка-
чественного порядка. В начальной стадии изучения физики
вообще приходится ограничиваться часто одной качественной
стороной явлений. Естественно, что здесь работы учащихся и
будут часто качественного порядка. Но и в последние годы
обучения физике такие работы неминуемы, как это легко можно
видеть из приведенных выше примеров.

23

Несомненно, ставить качественные работы труднее. Но прак-
тика показывает, что при надлежащей планировке и организа-
ции и эти работы приводят к положительным результатам. Что
требуется для успеха дела? Детальная разработка каждой темы
учителем; четкая и определенная постановка вопросов: необ-
ходимые указания технического порядка; последовательная
запись учащимися в своих тетрадях всех наблюдений, ответов,
замечаний; коллективный разбор и сводка всего изучаемого
материала.
Качественные наблюдения должны быть вкраплены во все
работы измерительного характера путем постановки в соответ-
ствующих местах работ ряда вопросов и привлечения внимания
учащихся к определенным сторонам рассматриваемых явлений.
Ценны работы с политехническим содержанием. На них сле-
дует обратить внимание. В имеющихся руководствах еще мало
таких работ. Недостаточно еще и подходящих приборов, кото-
рые позволили бы в условиях лабораторной обстановки, доста-
точно полно и четко иллюстрировать основные технические
приложения.
Нужны модели, которые облегчали бы переход от приборов
современных физических кабинетов и лабораторий к тем тех-
ническим установкам, какие учащиеся видят в окружающей
действительности. Значительное место займут в кабинетах фи-
зики и самые механизмы, машины и установки, примененные
в технике и производстве.
5. Работы иллюстративные и исследовательские
Если учащиеся самостоятельно проделывают опыты и работы
по какому-либо вопросу, им уже известному, после того как
учителем предварительно проведены соответствующие демон-
страции, установлены определенные положения, может быть,
даны математические формулы,— мы имеем один ПУТЬ лабора-
торной проработки материала учащимися. В этом случае работы
учащихся служат лишь новой иллюстрацией уже известных
им закономерностей. Учащиеся еще раз углубляются в данный
вопрос, охватывают его полнее и всестороннее. Работы уча-
щихся завершают изучение вопроса.
Иной характер получают работы и опыты, если учащимся
результаты предварительно не известны, если их собственные
опытные исследования предшествуют тем выводам, какие
даются в учебниках или на уроках, если учащиеся самостоя-
тельно или при некоторой помощи учителя приходят к необ-
ходимым выводам. Работы учащихся в этом случае составляют
не завершающее, а начальное звено в процессе изучения дан-
ного вопроса.
Приведем два примера.

24

Первый пример. Учитель разбирает с учащимися закон
Бойля — Мариотта. Пользуясь одним из приборов, служащих
для демонстрации этого закона, он устанавливает зависимость:
объем воздуха обратно пропорционален давлению, на него
производимому (при неизменных массе и температуре). В тет-
радях учащихся записана словесная формулировка закона и
имеется его математическое выражение. После этого в следую-
щий или ближайший урок ставится работа на закон Бойля —
Мариотта. Учащимся раздаются трубки, на одном конце закры-
тые, с введенным в них столбиком ртути (рис. 229). Измеряя
длины воздушных столбиков и давления на них при различных
положениях трубки, учащиеся убеждаются еще раз в правиль-
ности известной уже им зависимости между объемом газа и
производимым на него давлением. Вот первый путь проведения
работы на закон Бойля — Мариотта. Но можно поступить и иначе.
Изучение закона начинается с работы учащихся. Взяв ука-
занные выше трубки с ртутными столбиками и пользуясь ука-
заниями учителя или печатным описанием (см. раб. 90), уча-
щиеся в процессе работы приходят к выводу: объемы воздуха
обратно пропорциональны давлениям. Вывод подкрепляется
результатами всех работающих групп, которые обсуждаются и
разбираются при участии всего класса.
Второй пример. Изучаются законы отражения или пре-
ломления света. Если избран первый из указанных выше путей,
учитель демонстрирует явление отражения или преломления,
положим, пользуясь проекционным фонарем, и формулирует
законы отражения или преломления света. Работа ставится на
поверку уже известных учащимся законов или, скажем, на
определение показателя преломления.
При втором пути учащиеся после качественных опытов учи-
теля с проекционным фонарем, на лабораторных работах
(хотя бы по булавочному методу), пользуясь указаниями учи-
теля, приходят к законам отражения и преломления света.
Не нужно доказывать, что второй путь наиболее ценен и
желателен. Не следует только переоценивать роль учащихся
как исследователей. Необходимо также подчеркивать учащимся,
что законы природы ученые открывают в результате многих и
притом разносторонних исследований.
От педагогов проведение работ потребует значительного
умения и тщательной проработки. Работа даст благоприятные
результаты лишь в том случае, когда подробно продуманы все
этапы ее, выяснены все вопросы, взвешены все детали.
Конечно, ставить все работы в качестве исходных не пред-
ставляется возможным. Для этого нехватит времени; это будет
не по силам учащимся и может их утомить: нужна смена пу-
тей и методов.
Многие работы по своему характеру уже предназначены
быть завершающими. Таковы, например, работы, в которых

25

отыскиваются физические постоянные на основании уже из-
вестных учащимся законов — Архимеда, Ома, Джоуля — Ленца
и др. Но если даже те или иные работы в целом являются
иллюстрирующими уже известные учащимся положения, можно
и должно в отдельных частях придать им исследовательский
характер.
6. Типы лабораторных занятий
В настоящее время можно говорить о следующих типах ла-
бораторных занятий по физике.
1. Лабораторные занятия на уроках физики, обязательные
для всех учащихся.
2. Лабораторные занятия во внеучебное время, в которых
участвуют только желающие из учащихся, наиболее интере-
сующиеся физикой.
3. Домашние экспериментальные работы. Часть таких работ
обязательна для всех учащихся, другая часть выполняется
только особо интересующимися.
7. Лабораторные занятия на уроках физики
Связь работ с курсом
В начальный период развития самостоятельных ученических
лабораторных занятий, когда последние носили необязательный
характер и проводились в неурочные часы, лабораторные ра-
боты не были связаны с проходимым курсом или были мало
с ним связаны. Они протекали независимо от курса.
Дальнейший этап на пути развития самостоятельных заня-
тий учащихся по физике представляют лабораторные занятия,
хотя и связанные с курсом, но проводимые параллельно с ним
в специальные часы „практических занятий". При таких заня-
тиях разные группы учащихся обычно проделывают работы на
разные темы.
Наконец, школьная практика перешла к лабораторным за-
нятиям, при которых самостоятельные работы учащихся со-
ставляют с развивающимся курсом физики неразрывное целое.
Специальных часов для лабораторных работ учащихся не
отводится. Учитель, разбирая какой-нибудь вопрос, после не-
которых разъяснений и иллюстраций ставит для учащихся ра-
боту, если по ходу дела это представляется необходимым или
желательным. Все учащиеся проделывают одну и ту же работу.
Результаты ее и те общие положения, которые можно вывести,
разрабатываются всем классом в тот же или следующий урок.
Может быть принят и несколько иной порядок. Изучение во-
проса начинается с работы, к которой учащиеся приступают,

26

пользуясь указаниями преподавателя или печатным руковод-
ством. Учащиеся сами или после разбора совместно с учителем
приходят к определенным выводам, которые в последующей
беседе обобщаются, развиваются и дополняются новыми опы-
тами учителя и учащихся. Самостоятельный эксперимент уча-
щихся здесь HP дополняет курса, а тесно с ним сплетается и,
составляя главную его основу, от него совершенно неотделим.
Обычные уроки с демонстрациями учителя сливаются с рабо-
тами учащихся в единое целое. В литературе такая организа-
ция занятий известна также под названием лабораторных
уроков.
В последнее время в советской школе 1 получили развитие
также лабораторные работы в виде завершающих практику-
мов после прохождения определенных разделов курса и при
повторении курса.
Система разных работ и система одной работы.
Фронтальные лабораторные работы и завершающие
физические практикумы
Система разных работ, заимствованная из практики
высших школ, состоит в следующем.
В лаборатории выставляется большое число разнообразных
приборов, служащих для иллюстрации уже пройденных вопро-
сов. Работающие, чередуясь, в течение нескольких месяцев
проходят весь круг работ. Если в классе, положим, 30 чело-
век, разбитых на 15 групп, то даже при условии, что работы
налажены в двух экземплярах, мы получим 7—8 разных ва-
риантов. Все эти варианты класс, работая один раз в неделю,
переделает в течение 1,5—2 месяцев.
Систему разных работ иногда называют системой занятий
врассыпную.
Система разных работ применяется при лабораторных заня-
тиях, параллельно курсу, при проведении завершающих прак-
тикумов (см. стр. 41) и при лабораторных занятиях во вне-
урочное время.
Система одной работы известна под названием заня-
тий на один фронт.
При этой системе лабораторных занятий все группы уча-
щихся выполняют одновременно одну и ту же работу и при-
том на одинаковых приборах.
Выгоды такой системы очевидны.
VI) Самостоятельный эксперимент учащихся может вполне
соответствовать изучаемым в данный момент вопросам. Он не
только может идти параллельно курсу, но может вплетаться
в него и часто, что очень важно, идти впереди теоретического
обоснования.
2) Чрезвычайно важная сторона лабораторных занятий — это

27

обсуждение и сравнение результатов. Если обсуждение сле-
дует непосредственно за самими работами, оно приносит наи-
лучшие результаты.
3) Работа учителя при занятиях „на один фронт" в значи-
тельной мере упрощается. Учитель имеет возможность в начале
занятий СПОКОЙНО и в достаточной мере подробно остановиться
на существенных сторонах предлагаемой учащимся задачи. Во
время работы наблюдение значительно облегчается даже при
большом числе участников. Учитель в состоянии заметить вся-
кую заминку в работе отдельных участников; он может ставить
вопросы, обращать внимание на различные важные стороны
изучаемых явлений и т. д. Занятия идут живо и организо-
ванно.
Против системы занятий „на один фронт" были в свое время
выдвинуты некоторые возражения. .
1) Высказывалось опасение, что занятия „на один фронт"
могут быть тягучи и скучны, убивая ВСЯКУЮ самостоятельность
у учащихся. Последние, говорили, привыкнут делать все по
команде, работать по-монтерски, производя известные манипу-
ляции, не отдавая в них себе отчета. Кроме того, учащиеся
будут подражать друг другу.
Едва ли можно согласиться с такой характеристикой заня-
тий „на один фронт". Подобные занятия вовсе не предполагают
совпадения отдельных моментов в производстве работы у всех
участников. Каждый учащийся или каждая группа, так же как
и при занятиях врассыпную, работает самостоятельно. Можно
лишь отметить, что самое название „занятие на один фронт"
неудачно. Лучше говорить „система одной работы", так как
именно наличие только одной работы характеризует эту систему
лабораторных занятий и отличает ее от „системы многих или
разных работ". Указанные же выше отрицательные стороны
могут иметь место при всяких работах учащихся и не связаны
с „системой одного фронта". Чтобы их устранить, нужны
уменье и такт педагога.
2) Второе возражение, на которое часто указывается,— это
большая стоимость постановки занятий „на один фронт", так
как каждый прибор должен быть во многих экземплярах.
Это обстоятельство, конечно, приходится учитывать. Но, как
показывает практика, „занятия на один фронт" возможно по-
ставить и при сравнительно скромных средствах, если пользо-
ваться простыми и дешевыми приборами. В настоящее время
выработано довольно большое число типов таких приборов.
Стоимость подобных приборов с увеличением спроса на них и
при фабричном способе их изготовления может быть очень
незначительной. Наконец, можно применять так называемую
смешанную систему, ставя одновременно не одну, а две задачи.
„Система одной работы" необходима, если мы желаем само-
стоятельные работы учащихся положить в основу изучения

28

физики, увязав их теснейшим образом с курсом. Она особенно
ценна и прямо незаменима на первых порах изучения физики.
Фронтальные работы достигают наибольшего эффекта, когда
они умело сочетаются с экспериментом самого учителя, его
демонстрациями и теоретическими обоснованиями, решением
задач и опросом учащихся, причем и решение задач, и опрос
тоже могут сопровождаться экспериментом учащихся; когда
ставятся лабораторные работы не часовые или даже двухчасовые,
а коротенькие — на 10—15 минут. Ценность фронтальных работ
состоит еще в том, что они идут, не прерываясь, на протяже-
нии всего учебного года. Этим культивируются навыки уча-
щихся в самостоятельной работе.
Практика школ вполне оправдала целесообразность поста-
новки фронтальных работ.
Присмотримся, однако, повнимательней и поглубже к по-
вседневной работе наших школ, к тому, как проводятся чаще
всего фронтальные работы по физике и какова эффективность
таких работ.
Прежде всего очень часто мы наблюдаем, что группы уча-
щихся, производящие работу, состоят из 4—5 человек. Можно
с уверенностью утверждать, что самостоятельность при прове-
дении эксперимента у всей группы учащихся отсутствует: ра-
боту фактически производит один, может быть, два учащихся,
а остальные остаются в качестве наблюдателей. Фронтальные
работы целесообразно ставить только при основном условии:
у одного прибора работает не более двух учащихся, а по ряду
тем следует ставить работы даже для каждого учащегося в от-
дельности (измерения масштабом, булавочные опыты по оптике
и др.).
Очевидно, фронтально надо проводить только такие работы,
для которых можно обойтись сравнительно простыми прибо-
рами, что позволяет иметь значительное число таких приборов.
При многолюдных классах можно делить класс на две группы,
по 15—20 человек в группе, и проводить фронтальные занятия
с каждой группой в отдельности. В этом случае уроки с лабо-
раторными работами придется ставить первыми или последними,
или одновременно с такими же уроками, например, по химии.
Следует, однако, отметить, что при делении класса на две
группы будет труднее увязать лабораторные работы со всем
изложением учебного материала.
Помимо указанного выше, практика проведения фронталь-
ных лабораторных работ по физике страдает и другими серьез-
ными недостатками. Ставя основной задачей наблюдение уча-
щимися тех или иных явлений, иллюстрацию или нахождение
известных закономерностей, определение различных физических
постоянных и стремясь, чтобы все группы учащихся в корот-
кий срок, к определенному моменту закончили работу, препо-
даватель не уделяет должного внимания тому, как учащиеся

29

проводят самую работу, насколько умело они ведут записи
в своей рабочей тетради, как они производят числовые расчеты
и т. п. Не культивируется, таким образом, развитие у учащихся
тех умений и навыков, о которых шла речь выше.
Точно так же не уделяется серьезного внимания отчетам
учащихся по проведенным лабораторным работам, не закре-
пляется материал работ последующим опросом, повторениями,
решением задач.
Какие же выводы можно сделать? Во-первых, надо улуч-
шить самую постановку фронтальных лабораторных работ.
Во-вторых, не следует ограничиваться одними только фронталь-
ными работами, а наряду с ними, частично взамен их, прово-
дить лабораторные занятия по системе „разных работ", ставя
физический практикум учащихся в определенные периоды учеб-
ного года после прохождения больших разделов курса.
Постановкой физического практикума не снижается значе-
ние фронтальных работ. В каждой из обеих систем занятий
имеются и положительные и отрицательные стороны. Умелым
сочетанием обеих систем, целесообразным распределением ра-
бот можно достигнуть наибольшего эффекта, наиболее полного
успеха как в усвоении основ физики, так и в развитии у уча-
щихся многих ценных умений и навыков.
Какие работы отнести к фронтальным и какие к физическому
практикуму при завершении данного отдела курса?
К фронтальным работам мы отнесем, во-первых, только та-
кие работы, которые безусловно необходимы в процессе изло-
жения и изучения нового материала, без наличия которых на-
рушается планомерное развитие курса, его стройность, после-
довательность.
Вот несколько примеров:
П Проходится с учащимися в VI классе глава „Простые
механизмы"; выясняется основной закон — закон равенства ра-
бот— и устанавливается понятие о коэффициенте полезного
действия механизма. Все это ценно проиллюстрировать на экспе-
рименте, проведенном самими учащимися в процессе изучения
вопроса. Надо поставить фронтальную работу с одним из про-
стых механизмов (рычагом, наклонной плоскостью, блоком).
2) Изучается в VII классе вопрос о теплоемкости. В про-
цессе развития такого важного понятия самостоятельная работа
учащихся по сравнению удельных теплоемкостей различных
веществ будет очень уместна.
3) Проходится в VII классе глава „Электрическая цепь".
Очевидно, очень существенно в процессе развития курса хо-
рошее знакомство каждого учащегося с тем, как составляется
электрическая цепь, с источниками тока, с проявлениями тока.
Фронтальная работа (или ряд работа обязательна.
4) Изучается в IX классе закон Бойля — Мариотта. Очень
ценна работа, поставленная по „исследовательскому методу",

30

когда учащиеся приходят к закону Бойля — Мариотта из соб-
ственных наблюдений и измерений. Результаты, полученные
отдельными группами, подытоживаются, и тут же на уроке как
результат работы, проведенной фронтально, формулируется
закон Бойля — Мариотта.
5) Рассматривается в X классе закон преломления света
(закон синусов). Фронтальная работа для иллюстрации этого
основного закона или для нахождения его необходима.
Во-вторых, фронтально надо ставить работы, служащие для
развития у учащихся ряда основных навыков по измерению
длин, толщин, объемов, по взвешиванию, измерению темпера-
туры, силы тока и т. д. Здесь очень существенно, чтобы фрон-
тальные работы шли, не прерываясь, в течение всего учебного
года.
Наконец, в-третьих, фронтально следует ставить только те
работы, для которых можно обойтись простыми и дешевыми
приборами и установками. Ряд тем, которые, может быть, и
представлялось бы удобно поставить фронтально, придется от-
нести к физическому практикуму, так как для них нужны бо-
лее сложные и более дорогие приборы, которые школа не
в состоянии приобрести в количестве 15—20 экземпляров. Оче-
видно, такие работы главным образом будут в VIII—X классах.
В этих классах необходимо учащихся поупражнять в измере-
ниях и наблюдениях с более точными приборами. Таким обра-
зом, к практикуму мы отнесем работы с более точными весами,
спектроскопом, гониометром, с амперметрами и вольтметрами
более высокой чувствительности и т. п.
Физический практикум, завершающий тот или иной раздел
курса, должен, по нашему мнению, ставиться, однако, не только
в VII—X классах, как некоторые полагают, но и в VI, и
VII классах.
На таком практикуме учащиеся, не стесненные узкими рам-
ками строго отведенного времени, более вдумчиво, самостоя-
тельно решают ряд экспериментальных задач.
Практикум позволяет уделить больше внимания развитию
самостоятельности учащихся, их умений и навыков; позволяет
хорошо контролировать знания учащихся.
8. Лабораторные занятия во внеучебное время
Кроме лабораторных работ на уроках физики, обязательных
для всех учащихся, могут быть поставлены лабораторные ра-
боты во внеучебное время для учащихся, особо интересую-
щихся физикой или ее применениями. Этот вид внеклассных
занятий по физике, проводимых под руководством учителя
физики, по его предложению или по инициативе учащихся, при
хорошей организации может сыграть немалую роль в развитии
у учащихся — участников занятий — интереса к физическим зна-

31

ниям, прочных навыков самостоятельной работы, изобретатель-
ства, творческой мысли, некоторых навыков производственного
характера.
Ограничимся лишь некоторыми замечаниями.
В отличие от лабораторных занятий на уроках физики, про-
текающих в обязательном порядке в строгом соответствии
с развивающимся курсом физики, лабораторные занятия во вне-
урочное время носят иной характер.
Во-первых, они, являясь продолжением и развитием ла-
бораторных занятий на уроках, служат для более широкого и
углубленного опытного изучения того или иного вопроса. По-
этому учащиеся здесь часто определяют какую-либо величину
не по одному способу, а разными приемами: изучают целую
серию механизмов для поднятия и переноски грузов; проделы-
вают ряд работ с мостиком Уитстона, чтобы ознакомиться
с различными его применениями; изучают электрическую лам-
почку всесторонне, а не только, скажем, измеряют ее мощ-
ность, и т. д.
Во-вторых, самый подбор тематики определяется в из-
вестной мере составом учащихся, принимающих участие в ра-
ботах, и их интересами. Учитель физики, прежде чем начинать
занятия, должен установить склонности, способности, интересы
каждого из участников. Это очень существенный момент в раз-
вертывании занятий, в значительной мере обеспечивающий их
успех.
В-третьих, на этих занятиях значительное место может
быть уделено не только самому эксперименту, но также сборке
и изготовлению приборов и установок, необходимых для работ.
В-четвертых, на занятиях во внеучебное время каждый
учащийся осуществляет свой цикл работ, а не обязательно все
работы, поставленные для данной группы учащихся.
В-пятых, каждый учащийся работает своим темпом. Ра-
бота может не заканчиваться на данном занятии, а продол-
жаться на следующем.
В-шестых, одновременно могут заниматься учащиеся не
только параллельных классов, но и смежных (например IX и X),
если всех участников занятий немного.
Лабораторные занятия могут проводиться эпизодически в те-
чение некоторого сравнительно краткого периода (2—3 месяца)
или в течение целого года; в последнем случае они входят
в план работы физического кружка.
В том и другом случае необходимо требовать от учащихся,
согласившихся вести лабораторные работы во внеучебное время,
строжайшей дисциплины, серьезного отношения к делу, пол-
ной ответственности. Учащимся придется тщательно готовиться
дома по указанной учителем литературе, решать задачи, под-
бирать материалы, составлять описания и отчеты, готовить чер-
тежи, рисунки, диаграммы.

32

Учащийся должен по каждому вопросу хорошо освоить
теорию, иногда ознакомиться с историей развития вопроса,
указать примеры практического применения.
Лабораторный практикум может заканчиваться конферен-
цией, на которой все учащиеся докладывают о результатах
своей работы и демонстрируют некоторые приборы и опыты,
а также выставкой.
Для участия в конференции привлекаются также учащиеся
разных классов, не принимавшие участия в работах, а, может
быть, и учащиеся из других школ.
9. Домашние экспериментальные работы
Хорошее усвоение учебного материала по физике, глубокое
понимание законов физики, развитие способности не только
видеть физические явления в окружающей действительности,
но и уметь объяснить их, развитие разнообразных умений и на-
выков—все это в конечном итоге получается лишь при нали-
чии большой непрерывной самостоятельной работы учащегося,
Если учащийся, слушая объяснения учителя, следя за опыт-
ными демонстрациями учителя, при повторении, опросе, реше-
нии задач не пассивен, а активно участвует во всем этом пе-
дагогическом процессе — не только слушает, но продумывает
все, зарисовывает, сам вычисляет, проявляет инициативу, уча-
ствует в постановке опытов учителя или их воспроизведении
при опросе и повторении, результаты такого учения получаются
весьма эффективные.
Если учащийся еще на фронтальных лабораторных занятиях
и во время завершающего физического практикума также про-
являет самостоятельность и инициативу, результаты еще выше
и знания глубже и прочнее, а навыки тверже и полнее.
Но значительная часть работы по физике протекает дома.
Учащийся, пользуясь записями в своей рабочей тетради, учеб-
ником, задачником, может быть, научно-популярной и техни-
ческой литературой, изучает, разрабатывает, повторяет учебный
материал, решает задачи, вычерчивает графики и диаграммы,
подготовляет рефераты, составляет отчеты по проведенным ла-
бораторным работам или подготавливается к новым, и т. п.
Нередко мы предлагаем учащимся и без предварительных объ-
яснений самостоятельно по учебнику изучить какой-либо вопрос.
Очевидно, только при условии, если учащийся проявляет мак-
симум самостоятельности и инициативы при домашней работе
по физике, будет обеспечена наибольшая эффективность и
всей работы по физике, проделанной в стенах школы. Если,
наоборот, самостоятельности и настойчивости учащийся не
проявляет, успехи, достигнутые при работе в школе, не за-
крепляются, не развиваются, то и результаты окажутся далеко
не достаточными.

33

Сказанное о роли домашней работы учащихся по физике
естественно приводит к мысли о домашних экспериментальных
работах. Эксперимент самого учащегося, как неоднократно
было подчеркнуто выше, — один из главных элементов, если
не самый главный в процессе изучения физики. Важно, чтобы
учащийся каждый шаг в ознакомлении с физическими явле-
ниями, их закономерностями и их применением на практике
сопровождал и подкреплял собственными наблюдениями, опы-
тами, измерениями. Почему бы учащемуся дома, в условиях
бытовой обстановки, наряду с решением задач и обычными рабо-
тами, которые мы поручаем ему, не продолжить те опыты и изме-
рения, которые вполне доступны не только в условиях школьной
физической лаборатории, но и в условиях домашней обстановки.
Учащийся, читая и изучая по учебнику о вертикальном и
горизонтальном направлениях, о ватерпасе, уровне, разве не
сможет сам сделать отвес и ватерпас и воспроизвести все опыты,
о которых говорится в учебнике? Разве представляет какие-
либо непреодолимые трудности учащемуся VI класса собрать
ряд приборов по иллюстрации атмосферного давления, закона
Архимеда, законов плавания, инерции, трения, условий равно-
весия рычага и использования его для получения выигрыша
в силе и т. п.?
Разве не ценно, если учащийся не просто будет штудиро-
вать по учебнику параграф о теплоемкости, а проделает сам
те опыты, которые там описаны (может быть, несколько видо-
измененные)? Наибольшие затруднения здесь будут связаны
с необходимостью иметь термометр. Но этот прибор может
быть предоставлен учащемуся школой. Никаких затруднений
не представляют работы по определению к. п. д. примуса, ке-
росинки, электрической плитки или чайника.
Совершенно доступны для домашних упражнений в курсе
VIII класса работы по определению центра тяжести, равнове-
сию тел, сложению и разложению движений и сил; в IX классе —
работы по изучению законов колебания маятника, некоторые
качественные опыты по звуку, по молекулярной физике и
теплоте; в X классе — ряд опытов по электростатике, все
булавочные опыты по оптике, работы по фотометрии и др.
Дома учащиеся могут строить разнообразные модели и про-
стейшие приборы.
В ряде школ нашей страны проверена на практике целесо-
образность домашних экспериментальных заданий по физике.
Теперь можно уже говорить о более широком развитии таких
работ, о подборе их, о ряде практических мероприятий по их
организации. Прежде всего о самом названии „Домашние ла-
бораторные работы по физике". Это название не вполне отве-
чает содержанию всех экспериментальных заданий, которые мы
можем предлагать учащимся для выполнения дома. Часть из них
выходит за пределы лабораторных работ и представляет „вне-

34

лабораторные работы". Правда, большинство работ все же от-
носится к числу тех, которые учащийся проделывает в пределах
своей комнаты, превращенной в лабораторию. Однако, не сле-
дует ограничивать задания только теми наблюдениями, изме-
рениями, экспериментами и исследованиями, которые могут
проводиться за столом в комнате, а как раз ценно постоянно
подчеркивать, что физика всюду, кругом нас. С другой стороны,
было бы неправильно и безгранично расширять тот тип экспери-
ментальных заданий, о котором идет речь в данном руководстве.
Работы учащихся на технических станциях, производствен-
ные работы, экскурсии также могут быть связаны с разно-
образными экспериментальными заданиями по физике, но это
уже другая область, которой мы здесь не касаемся.
Очевидно, основное место в домашних экспериментальных
работах займут наблюдения и опыты качественного характера.
Однако надо стремиться усилить материальную базу. Если уча-
щимся будет создана возможность получать на руки некоторые
измерительные инструменты (термометр, ареометр, пружинные
и рычажные весы, амперметры, вольтметры), то этим будет
обеспечена для учащихся возможность проводить дома и коли-
чественные работы. Конечно, о точных измерениях и речи быть
не может. Все работы, связанные с точными измерениями (ра-
боты в старших классах), относятся исключительно к сфере
школьных лабораторных работ и домашними лабораторными
работами не могут быть заменены.
Материалы и приборы для производства домашних работ
учащиеся могут частично найти и подобрать у себя дома. Но
многого все же у них не окажется. Поэтому надо создавать
комплекты приборов и материалов в школе. Для обеспече-
ния сохранности приборов при переноске их надо уклады-
вать и укреплять в специально сделанных ящичках и коробочках.
Далеко не все учащиеся живут в таких условиях, которые
позволяют беспрепятственно проводить дома лабораторные ра-
боты. Некоторые из учащихся этой категории смогут провести
работы вместе с теми товарищами, у которых имеются возмож-
ности постановки домашних лабораторных работ. Но в основном
здесь должна прийти на помощь сама школа. Учащимся должна
быть предоставлена возможность провести заданные им работы
в физической лаборатории школы во внеучебное время. Учи-
телю физики нет необходимости присутствовать на этих заня-
тиях. Приборы и материалы выделяются заранее; их выдача,
уборка и наблюдение во время работы поручаются лаборантам
или дежурным из учащихся.
Указания к домашним экспериментальным работам даются
учащимся на соответствующих уроках, на что затрачивается
10—15 минут. В младших классах (VI—VII) задания диктуются
учащимся, в старших классах (VIII—X) указания даются в уст-
ной форме, а затем в классе или физической лаборатории вы-

35

вешиваются описания и инструкции. Последние могут быть
размножены для раздачи учащимся (одно описание на группу
в 5—6 человек). Учащиеся могут пользоваться также учебни-
ками и руководствами для лабораторных занятий, которые им
указываются и выдаются из лаборатории.
Задания выполняются учащимися в определенный, каждый
раз указываемый, срок. Иногда это срок до следующего урока
физики, иногда одна-две недели. По каждой работе учащиеся
составляют отчеты, содержащие краткое описание работы с ри-
сунками, результаты наблюдений и измерений, выводы из на-
блюдений и объяснения. На уроке проводится беглый просмотр
тетрадей с отчетами, учащиеся докладывают о проведенных
наблюдениях и измерениях, демонстрируют приборы. Более
подробно учитель знакомится с отчетами, периодически отби-
рая их от учащихся. Очень существенно, чтобы учитель сле-
дил за выполнением домашних лабораторных работ, поощрял
учащихся, побуждал к дальнейшим опытам, отмечал наиболее
успевающих, помогал отстающим, подтягивал нерадивых. Боль-
шим злом при неумелом руководстве может оказаться форма-
лизм в выполнении учащимися заданий, приводящий нередко
к простому заимствованию результатов друг у друга. Поэтому
по представленным отчетам важна беседа с отдельными уча-
щимися; из такой беседы опытный педагог всегда сумеет уста-
новить, самостоятельно ли выполнял работу учащийся. Надо за-
интересовать учащихся и добиться, чтобы они полюбили и оцени-
ли самостоятельные экспериментальные исследования по физике
10. Техника проведения лабораторных работ
Сдвоенные уроки. Деление учащихся на группы
Различные работы требуют для своего выполнения и об-
суждения неодинаковое время. Одни работы — коротенькие, на
20—30 минут, другие займут 40—50 минут, а ряд работ, в осо-
бенности в старших классах, потребует и два урока. Поэтому
необходимо в старших классах один раз в неделю иметь для
физики два урока подряд.
В наших школах — по 30—40 человек в классе. Хорошая
норма для лабораторных занятий — это 20 человек. С 30 уча-
щимися работать одновременно вполне возможно, 40 человек
создают уже значительные трудности. Рабочих мест в лабора-
тории и число комплектов приборов будем считать 15. В таком
случае учащиеся для работы должны быть разбиты на 15 групп,
по 2—3 человека в группе. Составившиеся группы сохраняются
на весь учебный год. Будут случаи, когда ввиду недостатка
приборов или в зависимости от характера работ работающих
групп будет меньше. Иногда, наоборот, полезно и возможно
дать работу каждому учащемуся отдельно.

36

Хранение, выдача и уборка приборов
Приборы и материалы для работ надо расположить так,
чтобы их можно было быстро достать и расставить на рабочие
столы и так же быстро и легко убрать на свои места. Необхо-
димо, кроме того, обеспечить их сохранность, предусмотреть
возможность повреждений и порчи при неудачном расположе-
нии и раскладке.
Приборы, постоянно требующиеся, как-то: штативы, таганы,
мензурки, весы, разновесы, гири, термометры, насосы и т. п.,
надо расположить в шкафу поближе к месту работ, чтобы их
легко могли доставать и убирать сами работающие. Разместить
их надо достаточно просторно, тщательно подобрав раз навсегда
места на полках, стенах и в ящиках шкафа.
Особо следует разместить, также поближе к месту работ,
посуду и разные лабораторные мелочи, как-то: зажимы, щипцы,
пипетки, ножи, ножницы и пр., а также наиболее ходовые ма-
териалы: пробки, трубки резиновые и стеклянные, спички,
свечи, бечевку, нитки и пр. Отдельно под особым наблюде-
нием должны храниться горючие жидкости (керосин, спирт,
бензин, эфир), кислоты, ртуть.
Все мелкие приборы и части, относящиеся к отдельным ра-
ботам, должны быть тщательно распределены в специально
подобранных ящиках с крышками. Последние могут быть сбиты
из переклейки. В одном таком ящичке часто можно уложить
все комплекты данной работы (20—30 маятников, 10 пружинок,
10 плоских зеркал, 10 призм и т. п.) или отдельные части к ра-
ботам (чашечки для пружинных весов, уровни, отвесы, экраны
для работ по оптике, подставки для свечей и т. п.). Лучше
всего остановиться на нескольких определенных размерах та-
ких ящичков и их держаться; тогда удобно хранить их на
полках, ставя один на другой.
У всех мест хранения приборов, на всех ящичках и коро-
бочках должны быть четкие надписи с соответствующей нуме-
рацией, с названием приборов, указанием их числа и необхо-
димыми замечаниями.
Для переноски и хранения приборов удобны также дере-
вянные подносики с вырезами или захватами для рук.
Лабораторный служитель. Лаборант. Учащиеся в роли
лаборантов (ассистенты)
При нормальной постановке дела физическая лаборатория
в учебные часы работает без перерыва. Работы одного класса
сменяются работами другого. Надо в короткий промежуток
времени одни приборы и установки убрать и на их место по-
ставить новые. Приборы требуют непрерывного тщательного
ухода, присмотра и подправки, лаборатория — уборки. Необхо-

37

димо следить за сохранностью приборов, своевременно заку-
пать и распределять по местам разнообразные материалы, го-
товить все нужные растворы. Эту работу учитель один выпол-
нять не может. Да и в высшей степени неэкономно загружать
учителя черновой работой. При лаборатории обязательно дол-
жен быть толковый, грамотный, умелый служитель. Опыт
ряда школ показывает, что если лаборатория обеспечит себя
служителем, который под руководством энергичного учителя
приобретет основные лабораторные навыки, да еще подучится
несколько мастерству, не только получится громадная помощь
во время работ и их подготовки, но удастся наладить и собрать
значительное число упрощенных приборов для занятий. В боль-
ших школах с параллельными классами, при наличии несколь-
ких преподавателей, кроме того, весьма желателен лаборант.
Можно еще посоветовать во всех классах выделить лабо-
рантов из числа учащихся (их часто называют ассистентами).
Такой институт лаборантов при его надлежащей организации
может оказаться очень полезным при проведении лабораторной
практики. Лаборанты-учащиеся расставляют и раздают приборы
работающим, следят за их возвращением, помогают отстающим
и пр. С хорошо организованной группой лаборантов из уча-
щихся учитель сможет наладить и комплекты упрощенных
приборов для занятий.
Правила для работающих
При занятиях в физической лаборатории необходимо при-
учить учащихся к соблюдению ряда общих правил. Их выпол-
нение обеспечивает успех практических занятий, делает их
неопасными для учащихся и позволяет быть уверенным, что
оборудование лаборатории и ее ценные приборы сохранятся.
Главнейшие из них:
1) Учащиеся не должны загромождать рабочих столов кни-
гами и вещами. Не должны в лаборатории бегать и устраивать
игр. Не должны трогать приборов, не имеющих отношения
к поставленным работам.
2) Каждый учащийся должен иметь при себе рабочую тет-
радь, карандаш, резинку и линеечку. Полезно иметь перочин-
ный нож, циркуль, угольник и транспортир.
3) Начиная работу, учащийся должен сперва приготовить
все, что для нее нужно, или внимательно ознакомиться с теми
приборами и материалами, которые приготовлены для работы.
Если чего-нибудь нехватает, обратиться к руководителю. Уча-
щиеся не должны брать приборов с соседних столов без раз-
решения руководителя. По окончании работы учащиеся должны
разобрать всю установку, слить жидкости в предназначенные
для них склянки, ополоснуть посуду, проверить, налицо ли все
приборы. О произведенных поломках сообщить руководителю.

38

4) Учащиеся должны быть приучены к бережному обраще-
нию со стеклянной посудой, к умелому и осторожному обра-
щению со спиртовками, термометрами, весами, разновесами,
электрическими измерительными приборами и проч. Полезно
вывесить в лаборатории правила обращения с отдельными
приборами.
5) Осторожного и аккуратного обращения требуют жидкие
вещества. Вода и другие жидкости, попавшие внутрь некото-
рых приборов, могут их совершенно испортить. Величайшей
осторожности в обращении требуют горючие жидкости: керосин,
спирт и в особенности бензин и эфир. Учащиеся не должны
оставлять их в открытых сосудах, должны держать их по-
дальше от горящих лампочек и горелок. Горящий керосин,
бензин и эфир нельзя заливать водой. В лаборатории необхо-
димо иметь под руками песок и хотя бы одеяло, а также
огнетушители.
6) Чрезвычайно аккуратного обращения с собой требуют
кислоты (серная, азотная, соляная) и их растворы, щелочи и
такие растворы, как хромовая жидкость, медный купорос и др.
Учитель каждый раз, когда приходится иметь дело с такими
жидкостями, должен предупредить учащихся, что они могут
вызвать опасные ожоги, испортить платье, обувь, столы и при-
боры. Лить эти жидкости из склянок надо осторожно, чтобы
они не растекались по наружным стенкам. Пролитую жидкость
следует сейчас же засыпать сухими древесными опилками.
7) В случае порезов и ожогов, даже незначительных, уча-
щиеся должны обращаться к руководителю. В лаборатории
должна иметься аптечка.
11. Фронтальные работы
Вводная беседа
Каждая лабораторная работа, проводимая учащимися, только
тогда даст положительные и ценные результаты, только тогда
будет продуктивна, когда учащимся вполне ясна цель пред-
стоящей работы, когда им понятны те пути, которыми они
должны идти к намеченной цели. Учащиеся должны отчетливо
представлять, в какой связи предлагаемая им работа находится
с изученным ранее материалом или какую задачу она пресле-
дует для дальнейшего продвижения вперед. Поэтому, давая
учащимся самостоятельную работу, учитель должен провести
с ними предварительную беседу.
Во время такой беседы выясняется цель работы, прораба-
тывается плац работы, даются необходимые инструктивные ука-
зания по проведению работы, обращению с приборами, запи-
сями, расчетами и проч.
План работы и вопросы, на которые учащиеся должны дать

39

ответы при работе, обычно записываются на доске (особенно
в младших классах). Очень полезны во многих случаях свод-
ные таблицы (см. дальше описания работ). В ряде случаев учи-
тель предварительно сам демонстрирует приборы. Иногда могут
оказаться полезными при вступительной беседе схематические
рисунки, изображающие последовательные стадии развития
опыта. Эти рисунки учитель делает на доске, а учащиеся —
в своих рабочих тетрадях.
Выполнение работы учащимися
После того, как учащимся разъяснен весь ход работы, они
приступают к ее выполнению. В зависимости от характера уста-
новок приборы могут быть заранее расставлены на рабочих
столах учащихся или стоять подготовленными в стороне. В по-
следнем случае приборы раздаются на рабочие столы учащихся
после подготовительной беседы (раздают—сам учитель, лаборант,
лаборанты из учащихся, представители от работающих групп).
Необходимо добиваться, чтобы учащиеся работали вполне
сознательно, а не чисто механически выполняли манипуляции,
требующиеся по ходу работы, проявляли самодеятельность,
инициативу.
От учащихся надо требовать аккуратной работы, непрерыв-
ного улучшения качества работы, доведения ее до конца.
Учитель во время самостоятельных занятий учащихся, об-
ходя рабочие столы, внимательно наблюдает за их работой,
следит за тем, чтобы в каждой группе все активно участвовали
в работе, оказывает во-время помощь отстающим.
Если в работе многих учащихся получается заминка, или
если необходимо остановиться на каком-либо вопросе, на той
или иной детали, учитель привлекает на несколько минут вни-
мание всех учащихся и дает необходимые разъяснения и ука-
зания классу в целом.
Для того чтобы работа могла быть закончена во-время всеми,
учитель должен выравнивать работу всех групп. Группам, окон-
чившим работу раньше, учитель предлагает сделать повторные
наблюдения или измерения, дает дополнительные вопросы, за-
дачи или даже работы.
Заключительная беседа
По окончании работы все полученные выводы и результаты
подытоживаются и подвергаются коллективному обсуждению.
Найденные числовые результаты по очереди сообщаются всеми
учащимися или представителями групп, выписываются на доску,
проверяются. Находятся средние величины. Ошибочные резуль-
таты отдельных учащихся или групп здесь же анализируются
или учащимся предлагается дома проверить полученные резуль-
таты и выяснить причины своих ошибок.

40

Внимательно разбираются на заключительной беседе не
только числовые результаты, количественные зависимости (они
ведь не всегда и будут), но и вся совокупность вопросов, вы-
текающих из проделанной работы.
Конечно, иногда по ходу дела могут и отпасть или быть
очень краткими вводная или заключительная беседа; первая —
потому, что в предыдущем изложении материала уже все нуж-
ное для работы было сказано, вторая — если работа была проста,
и ход ее показал, что учащимся она вполне ясна.
Рабочие тетради
Производство работ должно обязательно сопровождаться
составлением участниками занятий письменных отчетов в ра-
бочих тетрадях. Эти отчеты могут выполняться частью в ла-
боратории на занятиях, частью дома. Они должны содержать:
ясные схематические рисунки приборов и пояснения к ним
(полезны рисунки, изображающие весь ход работы); все ре-
зультаты измерений и все расчеты в строгом порядке; наблю-
дения, выводы и ответы на вопросы; графики; указания на
точность отдельных измерений и получаемых результатов;
средние результатов, полученных отдельными группами, и вы-
воды, сделанные во время общей беседы.
При таких отчетах учащиеся глубже продумывают и лучше
усваивают проделанные опыты, приучаются к сжатому и от-
четливому изложению мыслей. На первых порах обыкновенно
трудно приучить учащихся к тому, чтобы они записывали все
в порядке.
Учитель должен сам тщательно для каждой работы проду-
мать весь порядок записи и дать необходимые указания учащимся.
Многие учащиеся с большой охотой и любовью ведут до-
машние тетради с хорошо выполненными рисунками и подроб-
ными записями. Важно, во всяком случае, чтобы учащиеся во
время работ в лаборатории аккуратно вели записи в тетрадях.
Отчеты должны просматриваться руководителем.
Практика показывает, что учащиеся плохо справляются даже
с самыми простейшими расчетами и не умеют производить
приближенных вычислений. Необходимо, чтобы они были обу-
чены простейшим приемам на уроках математики, но и учитель
физики должен с своей стороны обратить на эту сторону дела
специальное внимание.
Выполнение учащимися работы в целом и разбивка ее по
частям
Выше было отмечено, что при занятиях „на один фронт“
отдельные моменты в работе разных групп не обязательно
совпадают во времени. Действительно, можно, разъяснив все
задание, предоставить каждой группе идти своим темпом и

41

провести работу целиком до конца. Обсуждение работы в этом
случае происходит после окончания ее всеми группами. Но
можно при системе одного фронта применить и разбивку ра-
боты по частям. В этом случае все группы выполняют сна-
чала лишь определенную часть всего задания и только после
обсуждения проделанной части работы классом переходят
к дальнейшим пунктам задания. Возьмем для примера работу
18-ю: „Что такое удельный вес?" Можно предложить учащимся
проделать все указанные в описании испытания и измерения и
ответить на вопросы всех 7 пунктов, после чего устроить бе-
седу, сравнить полученные результаты и составить таблицу
удельных весов. Но возможно остановиться сначала только на
пунктах 1—3 и разобраться в найденных результатах (мате-
риал взятых тел, их объем, приблизительное суждение о весе),
затем взять только 4 и 5-й пункты (вес тел, вес воды в том
же объеме) и, наконец, 6 и 7-й пункты (удельный вес).
Первый прием (целых работ) имеет преимущество в том
отношении, что он представляет больше самостоятельности
учащимся; второй прием (разбивка на части) часто выгоден
тем, что позволяет разработать четко отдельные этапы задания,
лучше выделить те элементы, из которых слагается изучаемый
вопрос.
В зависимости от темы, ее широты, степени трудности,
а также и возраста учащихся и их успеваемости и следует
идти первым или вторым путем. Необходимо только предосте-
речь от возможных перегибов при делении темы на части в
сторону так называемого „командного метода", безусловно
вредного и нежелательного.
12. Физические практикумы
Описания работ
При проведении фронтальных работ учитель обычно дает
всему классу устные пояснения и записывает на доске цель
работы, ее ход, иногда таблицу для занесения в нее данных
опыта и полученных результатов. Специальных письменных
описаний и инструкций для раздачи их на руки учащимся при
фронтальных работах можно и не иметь. Наоборот, при заклю-
чительных физических практикумах учащимся на руки даются
описания работ. Эти описания содержат краткую теорию, ход
работы, необходимые пояснения, задачи и вопросы. К этому
иногда могут присоединиться предложения учащимся: поль-
зуясь указанными литературными источниками, дополнить ра-
боту сведениями о практическом применении наблюдаемого
явления или историческими сведениями.
Вместо подробных описаний работ могут быть составлены
краткие инструкции с указанием руководств, в которых уча-

42

щиеся должны найти теорию вопроса, описание хода работы
и все необходимые справки. Само собой разумеется, что ли-
тература должна быть в достаточном количестве в физической
лаборатории.
График работы
Для того чтобы физические практикумы протекали вполне
организованно и успешно, чтобы учитель мог справиться с за-
дачей руководства занятиями учащихся, выполняющих сразу
несколько работ на различные темы, следует провести ряд
мероприятий. Прежде всего надо составить до начала каждого
практикума график работ и довести его до сведения учащихся.
В графике указывается, какую работу и когда проводит каж-
дая из групп. Несомненно, в процессе выполнения работ при-
дется внести и некоторые изменения (неодинаковый темп ра-
боты у различных групп, возможные неудачи при выполнении
работ и др.), но эти изменения не должны нарушать графика
в целом.
Нужна также умелая расстановка и подготовка всех при-
боров и материалов. Здесь большую помощь могут оказать
лаборанты из учащихся.
Предварительная домашняя подготовка учащихся
Успеху работ во время физических практикумов способ-
ствует предварительная домашняя подготовка учащихся по
очередным темам. Для этого учащимся своевременно раздаются
описания работ или инструкции к ним и необходимая лите-
ратура.
Перед началом практикума учитель проводит с учащимися
беседу, во время которой ориентирует их в характере пред-
стоящих работ, отмечает, на что учащиеся должны обратить
особое внимание, дает руководящие указания по теории неко-
торых вопросов, по ряду приборов, с которыми учащиеся
встретятся, по проведению записей, подготовке и составлению
отчетов.
II. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ
ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
Приборы для лабораторных занятий, как и вообще все
приборы школьной физики, могут быть разбиты на несколько
категорий. Одни приборы служат только для изучения опре-
деленных отделов — теплоты, света, электричества, другие не
связаны с какой-либо отдельной частью курса физики, а тре-
буются при проработке всех или многих отделов. К таким
приборам общего назначения прежде всего могут быть отне-
сены измерительные приборы (масштабы, мензурки, транспор-

43

тиры, весы, термометры, барометры и пр.), затем вспомога-
тельные приборы (штативы, таганы, нагревательные приборы,
насосы, зажимы, посуда и стеклянные части всякого рода и т. д.),
наконец, инструменты. Одни из этих приборов должны быть
налицо у каждой работающей группы (указаны дальше под
рубрикой А), других надо иметь по одному экземпляру на
2—3 группы, третьих — в одном-двух экземплярах (указаны
дальше под рубрикой Б). Если лаборатория достаточно обору-
дована, если имеется умело и целесообразно подобранный на-
бор приборов общего назначения, инструментов и материалов,
уже значительно легче организовать лабораторные занятия по
различным отделам и темам, присоединяя упрощенные приборы
и отдельные части специального назначения. Особое место за-
нимают электрические измерительные приборы. Они значи-
тельно дороже других приборов; вполне подходящих приборов
сейчас на нашем рынке мало, и потому организация измери-
тельных работ по электричеству наталкивается на большие
затруднения.
В дальнейшем даны примерные списки приборов разных
категорий и необходимых для работ материалов.
1. Измерительные приборы общего назначения
и добавления к ним
А
1. Масштаб длиною 30 см с деле-
ниями на мм.
2. Масштаб длиною 1 м с делениями
на см и мм (деления на дереве
или бумаге).
3. Тесьма в 1,5 л/ с делениями на см.
4. Ленты бумажные длиною в 1 м
с делениями на см и мм — 2 шт.
5. Транспортир, бумажный или ме-
таллический, с делениями на 1°.
6. Микрометр (до 0,01 мм), развод-
ная часть 20 мм.
7. Штангенциркуль с нониусом (до
0,01 мм), длина 10 см.
8. Измерительный цилиндр (мензур-
ка) на 100 см3 (1 дел.= 1 см*).
9. Сосуд с отливом.
10. Весы Беранже на 1—2 кГ.
11. Разновес к ним в ящике (1 —
100 Г).
12. Весы рычажные по типу апте-
карских с плоскими чашками (3-я
чашка укороченная, с крючком
под чашкой). Предельная нагруз-
ка 200 Г.
12-а. То же со шкалой и стойкой.
Предельная нагрузка 200 Г.
13. Штатив с подвижной точкой при-
веса к весам № 12.
14. Разновес в ящике до 200 Г (1—
200 Г).
15. Мелкий разновес (0,01—0,5 Г—
8 штук).
16. Колодка с 8 выемками для раз-
новеса № 15.
17. Пинцет для разновеса.
18. Весы технические. Предельная
нагрузка 500 Г, Чувствительность
5 мГ.
19. Разновес к ним (0,001—500 Г),
точно выполненный, в ящике.
Пинцет.
20. Баночка жестяная с глубокой
крышкой для тары.
21. Отвес.
22. Уровень.
23. Динамометр пружинный до 400 Г
(цена деления 10 Г)—2 шт.
24. Динамометр 1 кГ—2 шт.
25. Динамометр до 10—15 кГ—2 шт.
26. * Набор чугунных гирь (1, 2, 3, 5,
10 кГ). К гирям крючки.
* Звездочка обозначает, что
можно ограничиться одним экзем-
пляром для 2—3 работающих групп.

44

27. Набор латунных или свинцовых
гирек по 50 Г или по 100 Г.
28. Ареометр для плотности 0,7—1.
29. Ареометр для плотности 1—2.
30. Термометр от —20° до 100° с де-
лениями на 1° на шкале молоч-
ного стекла.
31. Термометр до 360° с делениями
на 1° на шкале молочного стекла.
32. Термометр от 0° до 40° с деле-
ниями на iQ или на -jr на шкале
молочного стекла.
33. Секундомер.
34. Счетчик оборотов.
35. Метроном.
Б
1. Рулетка с льняной лентой в ко-
жаной оправе, длиною в 10 м, с
несколькими мерами.
2. Масштаб в 30—40 см с несколь-
кими шкалами, точно выполнен-
ный.
3. Штангенциркуль с несколькими
шкалами, точно выполненный.
4. Микрометр, точно выполненный.
5. Транспортир, точно выполненный.
6. Измерительный цилиндр (мензур-
ка) на 250—500 см*.
7. Измерительный цилиндр (мензур-
ка) на 10 см* (1 дел.= 0,1 см'^).
8. Пипетка на 10 см*.
9. Бюретка на 50 см*(\ дел.=0,1 см*).
10. Весы Беранже на 2—5 кГ.
11. Разновес к ним в ящике (1—
2000 Г).
12. Пинцет к разновесу.
13. Баночка для тары.:
14. Барометр ртутный.
15. Термометры комнатные 0е—40° —
3 штуки.
16. Термометры от 0° до 50° с деле-
нием на JQ, выверенный.
2. Вспомогательные приборы
А
1. Штатив металлический с плоским
основанием (длина стержня 70 см),
3 муфты, 2 кольца (диам. 7 см и
10 см), 2 зажима. Лучше два шта-
тива.
2. Таган железный, чугунный или
проволочный для газовой горел-
ки— диам. отверстия 10 см, вы-
сота ножек 20 см; для спиртовой
лампочки —диам. отверстия 10 см,
высота ножек 13 см.
3. Сетка железная с асбестом или
медная (15 см X 15 см).
4. Лампочка спиртовая (120 см'6).
5. Керосиновая лампа „Примус".
5-а. Горелка спирто-газовая.
5-6. Горелка газовая без крана с
регулятором притока воздуха.
6. Штатив для пробирок (на 12
штук).
7. Кубики и дощечки деревянные
для установки приборов.
8. Треугольник для тигля железный,
с фарфоровыми трубками.
9. Щипцы тигельные железные.
10.* Нож для пробок и картона.
П.* Ножницы для картона и бумаги.
12. * Напильник трехгранный для рез-
ки стекла
13. * Плоскогубцы.
14. * Отвертка.
15. * Молоток.
16. * Шило.
17. * Сверла пробочные, набор в 3 шт.
18. Ложечка роговая.
19. Зажимы пружинящие- (Мора) —
2 шт.
20. Зажимы винтовые (Гофмана) —
2 шт.
21. Циркуль, надевающийся на ка-
рандаш.
22. Линейка чертежная.
23. Угольник чертежный.
24. Котелок латунный для получения
пара.
25. Кипятильник латунный или же-
стяной, крашеный.
26. Поднос деревянный для работ с
ртутью.
27. Кастрюля (алюминиевая, эмали-
рованная, жестяная).
28. Струбцинки металлические (чу-
гунные, железные) для прижима-
ния приборов к столу — 2 шт.
29. * Насос воздушный ручной, раз-
режающий и нагнетающий. К нему
трубка каучуковая толстостенная,
длина 0,5 м.
30. * Аппарат Киппа (емк. 1 л) для
получения водорода и углекис-
лого газа.
31. * Аппарат Сен-Клер-Девиля для
получения водорода и углекислого

45

газа, емк. склянок 3 л. К нему
ящик.
32. * Склянка для осушения газов,
емк. 100 см3.
33. Пипетка.
.34. Баллон резиновый, двойной.
35. * Линейка для резки картона.
36. * Доска для резки картона.
37. * Ведро.
38. Деревянная ложка.
39. Железный тигелек.
40. Бельевые зажимы — 2 шт.
41. Металлическая ложка.
Б
1. Сосуды чугунные или склянки
толстого стекла для хранения
ртути — 2—3 шт.
2. Банки толстого стекла для мытья
ртути — 2 шт.
3. Прибор для очистки ртути рас-
твором азотной кислоты.
4. Воронка с длинной трубкой и
замшей для фильтрования ртути.
5. Щипцы для ртути — 2 шт.
6. Бутылки белого стекла с тубулу-
сом у дна, емк. 10 л — 2 шт.
К ним пробки, трубки и зажимы.
7. Сифоны с краном — 2 шт.
8. Подносы деревянные с ручками
для хранения и переноски при-
боров — штук 50.1
9. Ящики для хранения мелких при-
боров с крышками (длина 25—
35 см, ширина 10—15 см и вы-
сота 6—12 см) — штук 50-100.1
3. Посуда и стекло
А
1. Стаканы химические с носиком,
емк. 50 см'\ 100 см3, 200 см3,
500 см* — по 2 шт.
2. Стаканы чайные, гладкие цилин-
дрические, тонкого стекла—2 шт.
3. Стаканы оконные, емк. 60 см3 и
120 см3 — по 2 шт.
4. Стаканы батарейные, емк. 200 см3,
400 см3, 600 с*V 800 см3, или
вместо них банки из-под ва-
ренья — 2 шт.
5. Колбы плоскодонные с толстым
рантом, емк. 50 см3, 100 см3,
250 см3 (2 шт.), 500 см3 (2 шт.),
1000 см3.
6. Колбы конические, емк. 250 см3
и 500 см3.
7. Воронки под углом 60°, диам. 4 см
(2 шт.), 10 см (2 шт.), 16 см (2 шт.).
8. Воронки под углом 60°, диам. 4 см,
с оттянутым концом — 2 шт.
9. Цилиндры размером 15 см X 2,5 см
и 30 см X 5 см — по 2 шт.
10. Пробирки, 12,5 см X 1,5 см(5 шт.),
15 см X 2 см (2 шт.).
11. Чашки толстого стекла диам.
6 см (2 шт.), 10 см, 25 см.
12. Чашка фарфоровая с носиком,
диам. 10 см.
13. Тигель фарфоровый с крышкой,
емк. 10 смв.
14. Склянка молочная, емк. 1 я.
15. Поддонник фарфоровый, диам.
10 см, или блюдечко.
16. Тройники стеклянные — 2 шт.
17. Большая стеклянная банка.
18. Большая глиняная чашка.
19. Фотографическая ванночка.
20. Тарелка.
Б
1. Трубки стеклянные легкоплавкого
стекла: диам. 3 и 4 мм — 1 кГ\ 5,
6, 7 и 8 мм — 6 кГ; 9, 10, 14, 17,
20 мм — 3 кГ.
2. Трубки стеклянные, барометри-
ческие — 1 кГ.
3. Палочки стеклянные, диам. 5—7
мм — 1 кГ.
4. Ступки фарфоровые с пестиком,
диам. 7 см (2 шт.) и 12 см.
5. Тройники стеклянные — 2 шт.
6. Склянки широкогорлые, белого
стекла, кислородные, емк. 400 см3
и 300 см3,— по 5 шт.
1 Описание целесообразных приспособлений для хранения и переноски
однотипных приборов и деталей имеется в книге: Покровский и Зво-
рыкин. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе.
Подобные приспособления можно видеть в образцовом кабинете физики
157-й школы Ленинграда.

46

7. Склянки рецептурные, цилиндри-
ческие белого стекла, емк. 400 см'6
и 800 см* — по 5 шт.
8. Склянки материальные, емк. 50,
100, 150, 250,500, 1000 и 2000 см*—
по 5 шт.
9. Склянки материальные с притер-
той широкой пробкой, емк. 30,
50, 250, 500, 1200 см* —по 3 шт.
10. Банки материальные, широкогор-
лые, емк. 30, 50, 100, 250, 600 см*г
1000 см* — по 5 шт.
11. Банки широкогорлые с притер-
той плоской пробкой, емк. 30,
100, 250, 500 см'6 - по 3 шт.
12. Поддонники фарфоровые, диам.
10 см (5 шт.), 15 см (10 шт.).
4. Химические вещества, материалы и мелкие пред-
меты лабораторного хозяйства1
1. Азотноаммиачная соль — 0,5 кГ.
2. Альканин— 10 Г.
3. Барий хлористый — 25 Г.
4. Бензин — 2 кГ.
5. Бечевка тонкая, средней толщи-
ны и толстая.
6. Булавки обыкновенные — 2 ко-
робки.
7. Булавки французские—1 коробка.
8. Бумага писчая — 0,5 стопы.
9. Бумага фильтровальная — 1 стопа.
10. Бумага миллиметровая — 1 рулон.
11. Бумага стеклянная—10 листов.
12. Бумага наждачная — 10 листов.
13. Бумага копировальная — 30 ли-
стов.
14. Вазелин белый — 250 Г.
15. Вата простая — 1 кГ.
16. Вата гигроскопическая — 250 Г.
17. Винты железные и латунные раз-
ных размеров — 200 шт.
18. Висмут металлический — 0,5 кГ.
19. Воск желтый — 0,5 кГ.
20. Гвозди железные разных разме-
ров — 2 кГ.
21. Гипосульфит — 0,5 кГ.
22. Гипс —0,5 кГ.
23. Глицерин —250 Г.
24. Графит в порошке — 250 Г.
25. Гуммиарабик — 2 банки.
26. Доски и бруски сосновые, оль-
ховые, березовые различных раз-
меров.
27. Древесные опилки.
28. Дробь свинцовая, мелкая № 14—
15 кГ.
29. Дробь фарфоровая или стеклян-
ная — 0,5 кГ.
30. Железные опилки — 0,5 кГ.
31. Иголки — набор разных размеров.
32. Индиго-кармин — 100 Г.
33. Иод чистый — 25 Г.
34. Кадмий металлический в палоч-
ках—0,5 кГ.
35. Калий хлористый — 10 Г.
36. Калий двухромокислый — 5 кГ*
37. Калий едкий — 250 Г.
38. Калий марганцовокислый — 50 Г.
39. Калий хлористый — 25 Г.
40. Калий хлористый, сухой — 0,5 кГ.
41. Камфара —50 Г.
42. Канифоль — 100 Г.
43. Карандаши — 50 шт.
44. Карандаши для писания по сте-
клу — 6 шт.
45. Картон белый, серый, желтый —
по нескольку листов.
46. Картон асбестовый — 1 лист.
47. Керосин — 10 литров.
48. Кислота азотная чистая — 1 кГ.
49. Кислота серная чистая — 2 л:Г.
50. Кислота соляная чистая—2 кГ.
51. Кисти разные для клея, гумми-
арабика и пр.— 10 шт.
52. Клей столярный — 0,5 к Г.
53. Кнопки различных размеров —
3 коробки.
54. Краски эмалевые: белая, чернаяг
красная, синяя — по банке.
55. Краска масляная белая — 1 банка.
56. Коллодий —200 Г.
57. Крючки винтовые — 20 шт.
58. Лак белый — 1 бутылка.
59. Лак железный — 1 бутылка.
60. Лакмус — 100 Г.
61. Ланолин —250 Г.
62. Лента для изоляции — 1 моток.
1 В зависимости от числа работающих в лаборатории классов и раз-
маха лабораторных занятий требуется разное количество веществ. На при-
веденные дальше цифры надо смотреть как на ориентировочные при закупке
веществ для лаборатории.

47

63. Ликоподий — 100 Г.
64. Литий хлористый — 25 Г.
65. Лучинки.
66. Мазь для чистки меди — 1 ко-
робка.
67. Масло вазелиновое — 2 к Г.
68. Масло машинное — 2 кГ.
69. Масло парафиновое — 2 кГ.
70. Медный купорос — 5 кГ.
71. Мел кусками.
72. Мелки цветные (коробка в 6 шт.)
— 3 коробки.
73. Менделеевская замазка — 1 кГ.
74. Металлы в листах (медь красная,
латунь, железо, жесть, цинк, алю-
миний).
75. Мешочки из тонкой резины —
15 шт.
76. Мрамор —5 кГ.
77. Мыло для рук — 3 куска.
78. Мыло марсельское — 1 кГ.
79. Мыло серое — 1 кГ.
80. Наждачный порошок — 100 Г.
81. Натрий двухромокислый — 5 кГ.
82. Натрий едкий —250 Г.
83. Нашатырь кусками — 0,5 кГ.
84. Нашатырь порошком — 1 кГ.
85. Нафталин — 1 кГ.
86. Нитки в катушках белые № 0, 1,
40, черные № 40, всего 4 ка-
тушки.
87. Нитки шелковые белые—1 моток.
88. Олово — 5 кГ.
89. Оловянная фольга (станиоль) —
50 листов.
90. Парафин белый —2 кГ.
91. Пемза — 100 Г.
92. Песок.
93. Поваренная соль — 2 кГ.
94. Пробки корковые конические,
диам. нижнего конца 7—13 мм—
100 шт.,
диам. нижнего конца 14— 18 мм—
200 шт.,
диам. нижнего конца 21—24 мм—
100 шт.,
диам. нижнего конца 25—40 мм —
50 шт.
95. Пробки каучуковые с отверстиями
и без них, подобранные к пере-
численным выше колбам, склян-
кам и пробиркам.
96. Провод изолированный, диам. 1 мм
и 1,5 мм.
97. Проволока медная звонковая,
изолированная.
98. Проволока медная, латунная,
стальная, алюминиевая, диам.
0,2—1,5 мм.
99. Проволока нихромовая, никели-
рованная, константановая, манга-
ниновая, нейзильберовая, и др.,
диам. 0,2 мм, 0,3 мм, 0,5 мм,
0,8 мм.
100. Полотенца для посуды — 12 шт.
101. Полотенца для рук — 12 шт.
102. Пуховка — 1 шт.
103. Резинки для стирания каран-
даша — 30 кусков.
104. Ртуть —5—10 кГ.
105. Сажа голландская — 200 Г.
106. Сало свиное — 2 банки.
107. Свечи стеариновые — 2 кГ.
108. Свинец —5 кГ.
109. Селитра — 0,5 кГ.
110. Синдетикон —5 трубочек.
111. Скипидар очищенный — 250 /\
112. Сода двууглекислая — 5 к Г.
113. Спирт денатурированный — 25 л.
114. Спирт нашатырный — 1 кГ.
115. Спирт чистый 95"—2 бутылки.
116. Спицы вязальные различной ве-
личины — 100 шт.
117. Спички — 2 пачки.
118. Стронций хлористый — 25 А
119. Суконки для чистки.
120. Талий хлористый — 5 Г.
121. Тальк в порошке — 500 Г.
122. Тиноль — 2 банки.
123. Трубки каучуковые красные:
наружн. диам. 4 мм, толщ, стен,
1 мм — 5—10 м;
наружн. диам. 6 мм, толщ. стен.
1 мм — 5—10 м;
наружн. диам. 8 мм, толщ, стен
1,5 мм —5—10 м;
наружн. диам. 10 мм, толщ. стен.
1,5 мм —5—10 м;
наружн. диам. 15 мм, толщ. стен.
2 мм—5—10 м.
124. Тряпки и концы.
125. Угли для дуговых ламп.
126. Угли для писания на бумаге —
20 шт.
127. Фенолфталеин — 10 Г.
128. Флуоресцеин— 10 Г.
129. Фуксин —50 Г.
130. Хлорофилл — 10 Г.
131. Цезий хлористый—10 Г.
132. Цинк зерненый.
133. Цинковый купорос—1 кГ.
134. Шнур электрический мягкий,
двойной — 1,5 мм.
135. Щетки для посуды разные —
10 шт.
136. Щетки для рук — 6 шт.
137. Щетки и совок для сора— 1 шт.
138. Щетка половая—1 шт.
139. Этикетки разных размеров.
140. Эфир серный—1 кГ.

48

5. Мастерская при физической лаборатории
Мастерская при физической лаборатории — это не роскошь,
а то, что необходимо создавать в первую очередь. Если для
такой мастерской не находится отдельного помещения, ее
надо разместить в комнате для подготовки опытов и хранения
приборов. Инструменты для лаборатории важнее всяких при-
боров, и их следует прежде всего приобрести. Кроме набора
простейших слесарных и столярных инструментов, надо иметь*
столярный верстак, стол с тисками, токарный станок для работ
по дереву и металлу, паяльный столик. Все эти приспособле-
ния, равно как и набор инструментов, необходимы для изго-
товления, сборки и ремонта приборов для лабораторных занятий.
Руководящие указания по оборудованию мастерской и
производству главнейших работ можно найти в книгах, ука-
занных на стр. 108.
6. Некоторые приборы и материалы
Масштабы
Каждая работающая группа должна иметь в своем распоря-
жении масштаб длиною 20—30 см с делениями на милли-
метры или полумилли-
метры. Наиболее удобны
масштабы со скошен-
ными краями (рис. 1 и 2).
Можно с успехом поль-
зоваться и чертежными
линейками с миллиметро-
выми делениями. Обой-
тись возможно и просто
бумажными шкалами, имеющимися в продаже или изготовлен-
ными самостоятельно из миллиметровой бумаги. Бумажные
шкалы могут быть наклеены на деревянные линеечки. Для пред-
охранения от действия жидкостей бумажные шкалы необходимо
Рис. 1.
покрывать белым лаком и, чтобы не было при этом желтизны и
пятен,— предварительно яичным белком или теплым раствором
желатина. Наклеивать бумажные шкалы на дерево можно тем же
Рис. 2.

49

лаком или жидким столярным клеем. При некоторых работах
масштабы приходится устанавливать вертикально. Можно зажать
масштаб в лапке штатива, закрепить его в подставке на по-
стоянную или сделать в подставочке вырез, в который масштаб
вставлялся бы на время опыта. Иногда для большей точности
отсчета, чтобы избежать ошибки на параллакс, полезно при-
менять зеркальною шкалу. В этом случае
на дощечке рядом со шкалой закрепляется
зеркальная полоска (в дереве делается
вырез, чтобы поверхность зеркала была
на уровне шкалы), или бумажная шкала
наклеивается на зеркальную полоску. 1 При
отсчете глаз надо помешать в таком по-
ложении, чтобы отмечаемая точка и ее
изображение в зеркале совпадали.
Другой тип масштаба, часто встречаю-
щийся в работах, это — метровая линейка
с делениями на сантиметры и миллиметры.
Деления опять-таки могут быть нарезаны
на дереве, или взята бумажная шкала и на-
клеена на линейку (100 см X 3 см X 0,8 см).
Такую линейку часто приходится устана-
вливать отвесно. Для этой цели может
служить специальная металлическая под-
ставка (рис. 3) или деревянная подставка-
кубик, к которому линейка привинчивается
или в который вставляется. Конечно, можно
метровую линейку закрепить и в обыч-
ном штативе.
Удобен специальный вертикальный мас-
штаб с передвигающимся указателем
(рис. 3). Для его изготовления берется де-
ревянный брусок (115 см x А см Х 11/2CM).
У бруска оставлены бортики, так что шкала
лежит в углублении. Брусок вставляется
в чугунное основание. Вдоль шкалы может
свободно и плавно передвигаться деревянная муфта (9 см><
X 6 см X 3 см), прижатая к бруску пружиной и выложенная вну-
три замшей. К нижнему краю муфты привинчивается латунный
указатель. Общая длина указателя 25 см, длина до изгиба 12 см,
после изгиба 9 см; конец указателя на 6 см ниже нижнего края
муфты. Когда верхний край муфты стоит против нулевого де-
ления шкалы, конец указателя касается стола. Масштаб может
быть и с указателем, расположенным перпендикулярно к по-
верхности бруска, на которой нанесена шкала. Такие верти-
1 Зеркало можно и не закреплять, а просто держать в руке или поло-
жить рядом со шкалой.
Рис. 3.

50

кальные масштабы полезно иметь длиною в 1 метр, больше
метра и небольшие (30—40 см).
Необходимо следить за тем, чтобы учащиеся не ставили на
масштабах никаких знаков и не пользовались ими как чертеж-
ными линейками. В распоряжении преподавателя должен быть
один масштаб, точно выполненный, с делениями на металле
или дереве, для выверки остальных. Наконец, при многих
измерениях длины, где не требуется большой точности, уча-
щиеся могут пользоваться тесьмой с сантиметровыми делениями
(длина 1,5 м). В лаборатории следует иметь по крайней мере
одну рулетку длиною метров в 10.
Штангенциркуль
Из штангенциркулей с нониусом особенно удобен „Ко-
лумбус" (рис. 4). Он может служить и для измерения внутрен-
него диаметра трубок. От
времени до времени штан-
генциркуль следует смазы-
вать маслом (вазелиновым),
ржавчину очищать кероси-
ном. Учащиеся должны быть
предупреждены о необходи-
мости бережно обращаться
с прибором. Нелишним бу-
дет иметь в лаборатории
один штангенциркуль, более
точно выполненный.
Рис. 4.
Микрометр
Лучше брать микрометр с предупредительным винтом
(рис. 5). Ход 15 мм, точность отсчета 0,01 мм. Один экзем-
пляр следует иметь более
точный (ход 0,5 мм, бара-
бан разделен на 100 частей).
Перед выдачей микромет-
ров для работ необходимо
проверить, совпадает ли при
сведенных ножках нулевая
точка деления гильзы с ну-
левой чертой на рамке. При
несовпадении следует или
привести к совпадению пу-
тем регулировки отверткой выступа левой ножки или зафиксиро-
вать ошибку нуля и отметить ее на особом ярлыке при при-
боре. От времени до времени смазывать маслом, не допускать
Рис. 5.

51

загрязнения, ржавчину сейчас же очищать керосином, от уча-
щихся требовать особо бережного отношения (никогда не
следует завинчивать с усилием, чтобы не испортить винтовой
нарезки).
Кронциркуль, нутромер, измерительный клин,
клинообразный вырез
Все перечисленные приборы — кронциркуль (рис. 100),
нутромер (рис. 102), измерительный клин (рис. 6) и клино-
образный вырез (рис. 7) находят себе применение как в
ряде работ, так и в обиходе лаборатории. Точно выполнен-
ные из стали клин и вырез позволяют определять с точностью
до10мм: первый — внутренние диаметры трубок, а второй —
толщины проволоки и пластинок.
Рис. 6.
Рис. 7.
Транспортир
Транспортиры обычно в ходу небольшие металлические.
Удобен бумажный транспортир с делениями на 1°/2 (диаметр
15 см), напечатанный на ватманской бумаге с матерчатой
прокладкой (для прочности) или на кальке Один транспортир
в лаборатории хорошо иметь покрупнее, точно изготовленный.
Мензурки и бюретки
Каждая работающая группа должна иметь измерительный
сосуд (мензурку) на 100 см? с делениями на 1 см,6 (рис. 8).
Кроме того, желательно иметь для надобностей лаборатории
и для некоторых работ несколько мензурок более крупных
размеров на 250—500 см6, с делениями на 2—5 см6, и одну
на 1000 смъ. Потребуется также маленькая мензурка на 10 см3

52

(1 дел. =0,1 см3), которая может быть заменена бюреткой
(50 см6, 1 дел. = 0,1 см<6) (рис. 11).
Покупные мензурки встречаются с погрешностями. Не ме-
Рис. 8.
Рис. 9.
Рис. 10.
шает поэтому их предварительно проверить. Вместо покупных
мензурок могут быть применены, конечно, с меньшим удоб-
ством, самодельные. Изображенная на рис. 9
мензурка на 50 см6 изготовляется из большой
пробирки (длина 20 см, диам. 2 см). Деления
наносятся карандашом прямо на стекле, пре-
дварительно матированном наждачной бума-
гой. Для нанесения делений отвешиваются
те или иные количества воды, сначала по
1 Г, а потом, скажем, по 5 Г (если пробирка
достаточно правильная по всей длине). Про-
межуточные деления ставятся по масштабу.
Подставка для пробирки изготовляется из де-
рева и жести. Второй тип самодельной мен-
зурки — из цилиндрического лампового стекла
(рис. 10). Подставки в этом случае не надо.
В широкую часть стекла загоняется корко-
вая или деревянная пробка, которая сверху
осторожно заливается парафином (последний
должен заходить за перехват). Для устойчи-
вости снизу вставляется кусок свинца (чтобы
свинец не выпал, вставляется еще вто-
рая пробка). Деления наносятся, как и на
предыдущей пробирке.1 Для изготовления
мензурки можно, наконец, взять обыч-
ный газоприемный цилиндр (для мензурки
Рис. п.
1 Деления на стекле можно размечать и эмалевой краской. Можно
также применять плавиковую кислот/.

53

в 100 см? надо взять цилиндр высотою в 23 см, с диам.
в 2,5 см).
При отсчетах делений на мензурке необходимо соблюдать
ряд правил, которые должны быть указаны учащимся и вы-
вешены в лаборатории: 1) мензурку при отсчете ставить на
стол или держать за верхний край двумя пальцами (в этом
случае она устанавливается отвесно); 2) отсчет для всех
жидкостей, кроме ртути, производить по нижнему краю ме-
ниска, для ртути — по верхнему; 3) не делать ошибки ^на
параллакс".
В ряде работ, когда нужно отмерить без особо большой
точности объем воды в 50, 100, 200, 300 см? и т. д., можно
вместо мензурки пользоваться бутылочками емкостью в 50 и
100 см? с метками на горлышках.
Сосуды с отливом
Для измерения объема твердых тел (когда последние не
входят в мензурку) и объема вытесняемой ими жидкости при-
меняется сосуд с отливом (отливная банка, кружка для
вытеснения). Различными авторами предложено довольно
большое число типов подобных сосудов. Сосуды могут быть
взяты стеклянные, цинковые, латунные, алюминиевые, жестя-
ные. Жестяные сосуды лучше выкрасить белой эмалевой
краской, снаружи эмалевой цветной; иначе они скоро проржа-
веют. Предпочтительнее всего сосуд стеклянный, так как для
учащихся в этом случае видна внутренняя часть сосуда и ка-
ждый момент работы доступен наблюдению.
Размеры сосудов могут быть различны в зависимости от
размеров тел, с которыми предполагается иметь дело в рабо-
тах. Крупных размеров банки берутся емкостью 2—3 л (выс.
25—30 см, диам. 10—12 см), средних — емкостью 500—1200 см3
(выс. 12—15 см, диам. 7—10 см) и малых — емкостью 200—
300 см? (выс. 10—12 см, диам. 5—6 см).
Наиболее удобным мы считаем сосуд с отливом, изобра-
женный на рис. 12. Сосуд—толстостенный стеклянный стакан
(батарейный) или жестяной (банка из-под консервов). Недалеко
от дна просверливается или пробивается отверстие (диам. при-
мерно 6—7 мм), в которое вставляется согнутая, согласно ри-
сунку, стеклянная трубка (диам. 5—6 мм). Верхнее отверстие
трубки должно приходиться примерно на ~ высоты банки от
верхнего края.
Вставляется стеклянная трубка при посредстве отростка ре-
зиновой трубки. Вставленная трубка предпочтительнее при-
паянной, так как в случае излома ее легко заменить новой.
Высверлить отверстие в стеклянном сосуде, конечно, лучше
всего в мастерской на станке, но можно и рукой, пользуясь

54

дрелью или коловоротом. Сверло берется для металлов и не-
прерывно смачивается скипидаром. Напильником отверстие
расширяется. В металлической банке отверстие пробивается
пробойником или, за его неимением,— гвоздем, а затем расши-
ряется и выравнивается круглым напильником. На рис. 13
изображен отливной сосуд с оттоком иного вида, расположен-
ным на 4- или ^- от верхнего края. Трубка может быть стеклян-
Рис. 12.
Рис. 13.
ной или металлической. Если отливной сосуд — металлический,
отточная трубочка может быть припаяна, причем для лучшего
стока полезно внизу выдавить ложбинку.1
Весы
С рычажными весами с плоскими чашками, изображен-
ными на рис. 14, может быть проведено большинство работ.
Чашки плоские — алюминиевые или латунные; третья чашка
укороченная, с крючком под чашкой. Коромысло — по типу
аптекарских. Предельная нагрузка 200 Г, чувствительность
0,01—0,02 Г. На чашках должен свободно уместиться измери-
тельный цилиндр на 100 см3.
С меньшим удобством могут быть применяемы аптекарские
весы на 100—200 Г (рис. 15). Неудобства: чашки не плоские
и качаются, так как подвешены на нитях. Для устранения
первого недостатка на чашки можно положить, сделав прорезы
для нитей, круглые пластинки из жести, переклейки или кар-
тона; к другой чашке надо прикрепить уравновешивающий
груз. Для возможности подвешивания к таким чашкам тел,
снизу на них надеваются дужки из жести или проволоки
с крючками (см. рис. 15).
1 Еще сосуды с отливом см.: Цингер — Начальная физика; Кашин—
Лабораторный курс физики; Галанин и др.— Физический эксперимент в
школе, т. II.

55

Рис. 14.
Рис. 15.
Рис. 16.
Рис. 17.
Рис. 18.

56

Подвешиваться весы могут.к зажиму обычного штатива, но
лучше обзавестись специальными штативами, изображенными
на рис. 14—18. Самый простой из них — с двумя крючками,
ввернутыми в стойку, представлен на рис. 15. Изображенный
на рис. 16 деревянный штатив для весов устроен следующим
образом. На доске (30X 15 смХ2 см) укреплена стойка
(50 см Х 3 см Х 1,5 см) с прорезом. Вдоль последнего пере-
двигается проволочный крючок, который может быть закреплен
в любом положении. На рис. 17 изображен штатив металли-
ческий. Вдоль круглого стержня (длина 50 см, диам. 5 мм),
установленного на треноге или планке, перемещается муфта
с зажимом и крючком. Удобен шта-
тив, выработанный Верховским.1
На металлический стержень наде-
вается зажим, изображенный на
рис. 18. С весов снимается служа-
щее для их подвешивания кольцо
и весы вешаются на входящий
в прорез зажима винтик. Благодаря
прорезу весы не могут поворачи-
ваться в стороны.
Очень удобны весы со шкалой,
изображенные на рис. 19. Пре-
Рис. 19.
Рис. 20.
дельная нагрузка 250—300 Г, чувствительность 0,01—0,02 Г.
Коромысло закрепляется на различной высоте. Желательны
насечки на правом плече (10 делений) для рейтера.
Многие работы могли бы быть с удобством проведены
с весами Беранже (рис. 20). Нагрузка 1—2 кГ, чувствитель-
ность 0,2—0,5 Г. Во всяком случае, один экземпляр таких ве-
сов с нагрузкой 2—5 кГ в лаборатории иметь надо.
Наконец, для работ во второй ступени желательны весы
с большей точностью и чувствительностью по типу изобра-
женных на рис. 21. Предельная нагрузка 500 Г, чувствитель-
ность 5 мГ. Весы снабжены аретиром. К ним надо иметь и
1 Верховский — Техника и методика химического эксперимента в
школе, ч. I, стр. 298.

57

укороченную чашку. Полезно их поместить в ящик со стеклян-
ными стенками (передняя поднимается).
Временно, при отсутствии комплекта весов, для работ мо-
гут быть применены самодельные нитяные весы,1 изображен-
ные на рис. 119.
Разновесы
Разновесы надо иметь следующие:
1) К основным рабочим весам 1—200 Г или 1—500 Г в
ящиках (рис. 22). Мелкие разновесы (0,5; 0,2; 0,2; 0,1; 0,05:
0,02; 0,02; 0,01) на отдель-
ных дощечках с 8 выемка-
ми (10 см X ^ см X 1,3 см,
диам. выемок 1,6 см и
1,1 см, их глубина 0,4 см)
(рис. 23а и 236). В этом
случае удобнее ими поль-
зоваться и легче про-
верять их наличие. Ко
всем разновесам надо
иметь пинцеты.
2) Разновес к весам
Беранже 1—1000 Г и
мелкий.
3) Разновес точно
выверенный (0,001 —
1000 Г).
Рис. 21.
Мелкий разновес
обычно имеет фор-
му, изображенную на
рис. 23, и изготовлен
из нейзильбера или
алюминия.
Нетрудно, имея в
распоряжении точные
весы и выверенный
разновес, приготовить
самостоятельно мел-
кий разновес из меди
или алюминия, указан-
ной на рис. 23а фор-
мы; проще — из про-
волоки, медной или алюминиевой, как изображено на рис. 24,
25 и 26.
Рис. 22.
1 О самодельных весах см. в руководствах Верховского, Краси-
кова, Павловича, Смирнова.

58

Наконец, укажем еще, что в качестве разновеса могут быть
применены монеты (бронзовые 1, 2, 3 и 5 копеек весят соот-
ветственно 1, 2, 3 и 5 Г), а также миллиметровая бумага.
При работах часто приходится производить тарирование.
В качестве тары служит мелкая свинцовая дробь. Для насыпа-
Рис. 23а.
Рис. 236.
ния дроби удобны цинковые или жестяные баночки (высота
4,5—5 см, .диам. 3,5—4 см) с надевающейся на них глубокой
крышкой (высота 3,5—4 см) (рис. 27). Дробь надо брать мелкую
(№ 14). На каждую баночку пойдет до 300 Г дроби. Надо при-
Рис. 24.
Рис. 25.
Рис. 26.
учить учащихся никогда не сыпать дробь на чашку весов: она
пачкает чашки, ее трудно с чашки пересыпать обратно, она
рассыпается по столу и по полу. Насыпать ее учащиеся должны
всегда в крышечку, поставленную на чашку весов или в самую
баночку. Для более чувствительных весов
можно к свинцовой дроби прибавить немного
бисеру или фарфоровой дроби. Иногда сама
металлическая баночка окажется слишком
тяжелой тарой (граммов 30). В этом случае
надо взять маленькие папковые коробочки
(аптечные из-под порошков). За отсутствием
дроби для тары можно брать горох или
другие семена. Песком не следует пользо-
ваться, так как он забивается в весы и дру-
гие приборы и портит их. Учащиеся должны
быть приучены к бережному обращению с
весами и разновесами, а также к прие-
мам правильного взвешивания (стр. 131).
Правила пользования весами следует вывесить в лабора-
тории.
Рис. 27.
Динамометры пружинные. Грузы
На каждую работающую группу следует иметь два динамо-
метра до 1 кГ и два до 10—15 кГ (рис. 28 и 29). Эти динамо-
метры применяются в работах по механике и звуку. Для ряда
работ хороши динамометры Бакушинского (рис. 30). Предель-

59

ная нагрузка 400 Г, цена деления 10 Г. В некоторых работах
с удобством может быть использован динамометр с круговой
шкалой (рис. 194).
Для работ по механике, по молекулярной
физике, теплоте да и вообще при многих дру-
гих установках нужны грузы разного веса, на-
чиная с нескольких десятков граммов и до
15—20 кГ. Пускать в обиход разновесы от
весов для этих работ не следует: они будут обиты
и изношены. Могут
быть, во-первых, прио-
бретены наиболее про-
стые разновесы в колод-
ках и к ним прикреп-
лены крючки (припаяны,
ввинчены или прикру-
чены), причем, конечно,
для получения прежнего
веса гирьки должны быть
спилены напильником.
Во-вторых, могут быть
приобретены специальные
латунные или свинцовые
гирьки на 50 или на 100 Г,
насаживающиеся на стер-
женек или с двумя крюч-
ками (рис. 31 и 32). Свин-
цовые гирьки с крючками
могут быть легко при-
готовлены и самостоятельно. Для этого расплавленный сви-
нец выливается в форму, сделанную в мокром песке.
Рис. 28.
Рис. 29.
Рис. 30.
Рис. 31.
Рис. 32.

60

Предварительно туда же вставляется подготовленный оди-
ночный или двойной крючок. Чтобы крючок плотно дер-
жался в свинце после его застывания, ему придают форму,
показанную на рис. 31. Петли прочно удерживают крючок в
свинцовой гирьке. Размеры формы подбираются на основании
подсчета, а затем уже застывшая гирька подпиливается напиль-
ником для получения точного необходимого веса. Гирька окра-
шивается краской того или иного цвета. Могут быть также
заказаны цилиндрики с отвинчивающейся крышкой Для насы-
пания дроби. Наконец, могут быть применены и мешочки
с песком, камешками и проч.
Килограммовые гири принятой у нас формы (рис. 33) про-
даются в 1, 2, 5, 10 кГ. Встречаются в лабораториях гири и
Рис. 33.
Рис. 34.
образца, указанного на рис. 34. Удобны также гири типа, ука-
занного на рис. 35 и 36.
Если под руками окажутся прежние русские фунтовые гири,
на них надо сделать краской надписи в килограммах.
Наконец, в качестве грузов могут быть применены также
утюги, кирпичи, камни и проч.
Термометры
Для работ нужны три термометра: 1) обыкновенный термо-
метр с делениями от —10° (или лучше —20°) до +110°, -(-120°.
Каждое деление равно Г, но деления крупные, чтобы на глаз
можно было отсчитывать и доли градуса. Лучшие и более до-
рогие термометры градуированы на самой трубке, они менее
ломки и тоньше; поэтому их удобнее вставлять в пробочные
отверстия. Однако для отсчета они неудобны, так как градус-
ные деления плохо видны после того, как краска сходит (а схо-
дит она быстро после первых опытов). Вследствие этого пред-
почтительнее пользоваться термометрами с молочной шкалой
(рис. 37). 2) Калориметрический термометр с делениями на 1/10
или на Эти термометры дорогие, деления на них достаточно
иметь от 5—10° и до 40° и даже 30°. Могут быть для работ
применены даже и более простые термометры с крупными де-

61

лениями на у. 3) Термометр с делениями от 0° до 360° (1 де-
ление = Г).
В ряде работ за отсутствием других могут быть применены
так называемые ванные термометры со шкалой от 0° до 50° С.
Для измерения комнатной температуры в разных местах класса
должны быть повешены 2—3 термометра (до 50° С) на дере-
вянной шкале. Один термометр (от —30° до 50")
на металлической или стеклянной шкале — за
окном. Все термометры должны быть выверены
и занумерованы, а на стенке в лаборатории
вывешена таблица с поправками. Для проверки
термометров в лаборатории хорошо иметь вы-
веренный термометр (от 0° до 50°, деление = 0,1 °).
Перед каждой работой термометры должны быть
просмотрены преподавателем. Учащихся необхо-
димо предупредить об осторожном обращении
с ^термометрами. Каждый экземпляр должен
Рис. 35.
Рис. 36.
иметь футляр, из которого термометр вынимается только
при самом измерении. Особенно часто гибнут термометры
в руках учащихся от опускания их в среду, температура
которой выше той, на какую рассчитан данный термо-
метр. Кроме того, учащихся надо настойчиво приучать
к правильному пользованию и правильным отсчетам: не выни-
мать термометра из жидкостей при отсчете; выжидать, пока
температура установится; помнить об ошибке на параллакс
и т. д. В лаборатории следует повесить плакат с правилами
пользования термометром.
Барометр
В лаборатории в подходящем месте должен висеть ртут-
ный барометр, сифонный или чашечный. Достаточно иметь
барометр упрощенного типа, точность отсчета по которому
была бы 0,5 мм (рис. 38). Более удобны и дают значительно
точнее показания барометры, которые могут быть рекомендо-
ваны для приобретения при наличии средств,— это чашечный

62

станционный барометр и сифонный барометр си-
стемы Краевича.1
При одном и том же атмосферном давлении высота
ртутного столба в барометре будет различна в зависи-
мости от температуры, географической широты места
и высоты его над уровнем моря. Поэтому в не-
посредственно найденное показание барометра при
точных наблюдениях вводят ряд поправок. Наиболь-
шее значение имеет поправка на температуру ртути,
достигающая при обычных условиях 2—3 мм. Это
единственная поправка, которой придется пользо-
ваться при школьных измерениях и работах. Если
h — отсчитанная высота ртутного столба в барометре,
a t — температура окружающего пространства, то
исправленная высота h0 будет равна {_^ 000018*» что
можно считать равным h (1 —0,00018t); здесь 0,00018 —
коэффициент расширения ртути. При барометре дол-
жен висеть плакат с необходимыми указаниями, как
им пользоваться. Ртутный барометр может быть
заменен хорошо выверенным металлическим баро-
метром.
Рис. 37.
Штатив металлический
Необходимая принадлежность физической лабо-
ратории— металлический штатив. Он требуется
при очень многих опытах и установках, удобен,
практичен. Указанные далее деревянные штативы
его ни в коем случае заменить не могут и окажутся
полезными лишь как дополнительные в некоторых
работах или в качестве временных заместителей.
Все затраты на металлические штативы окупятся
сторицею. Поэтому приобретать следует штативы
лучшего качества с возможно более полным ком-
плектом частей. Хорошо иметь для каждой работаю-
щей группы 2 штатива: это избавит от многих хлопот
и позволит быстро и просто проводить разнообраз-
ные установки. Основная часть штатива — железная
стойка на чугунной четырехугольном основании
(рис. 39). Высота стойки достаточна 70—75 см, диам.
1,2 см. Размеры основания 21 см X 13 см. Штативы с
Рис. 38.
.1 Об изготовлении самодельных барометров и вообще о
школьных барометрах см. Баранов — Метеорология в
школе и дома, стр. 41; Жарков — Метеорологические наблю-
дения в школе, стр. 83; Дрентельн — Физические опыты в
начальной школе, стр. 133.

63

треугольными основаниями неудобны. Необходимые части к шта-
тиву: 3 чугунные муфты, 2 зажима (лапки) и 2 кольца (диам»
10 см и 7 см) (рис. 40—42). Встречающиеся часто кольца и за-
жимы вместе с муфтами менее практичны; уста-
новки с ними не так удобны, и, кроме того, наличие
отдельных муфт делает штатив более универ-
сальным. Полезно иметь еще одну лапку боль-
ших размеров для зажимания широких частей.
Ценны были бы наборы специальных дета-
лей к штативу для удобного выполнения разно-
образных установок, встречающихся в лабора-
торной практике. Один из таких наборов
описан М. Ю. Пиотровским.1
От времени до времени штативы следует
очищать от ржавчины, протирать машинным
маслом или вазелином, окрашивать асфаль-
товым лаком (за исключением колец), к лапкам
подклеивать новые пробки (синдетиконом);
иногда приходится заменить в лапках пружину
или исправить винт. При аккуратном обращении металлические
штативы служат десятки лет.
Рис. 39.
Рис. 40.
Рис. 41а.
Лучший и наиболее совершенный из деревянных штативов —
конструкции Верховского.2 Деревянные штативы других
Рис. 41 б.
Рис. 42.
типов были предложены Мальчевским и Якобсоном,3
Винтергальтером,4 Павша.5
1 Журн. „Физика в школе", 1^46, № 4, стр. 95.
2 Верховский — Техника и методика химического эксперимента, т. 1,
стр. 242. См. также Дрентельн — Физические опыты в начальной школе,
стр. 27.
3 Мальчевский и Якобсон — Ряд простейших опытов для на-
чального обучения (Воздух-вода-горение), изд. 6-е. 1916, стр. 6.
4 Винтергальтер — Практический курс природоведения, 1914, ч. II,
стр. 56.
5 Журн. „Физика и математика в трудовой школе", 1928, № 1, стр. 115;
Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. I, § 33.

64

Таган
Обычно — чугунный или железный (рис. 43). Для спиртовых
лампочек высота достаточна 13 см (диам. отверстий 8—10 см),
для газовых горелок 20 см. Без особого труда может быть
изготовлен проволочный таган. Для этого из железной прово-
локи (диам. 3—4 мм) изгибаются три отдельные части, и затем
ножки в двух местах связываются тонкою проволокою или
Рис. 43.
Рис. 44.
скрепляются жестью1 (рис. 44). Таган может быть вырезан из
консервной банки; при этом верхнее донышко, если в нем про-
бить много маленьких отверстий, будет заменять сетку.
Штативы и подставки разного рода
Кроме указанного выше металлического штатива, при лабо-
раторных работах учащихся и вообще в обиходе лаборатории
находят широкое применение и другие штативы и подставки
разного рода. В одних случаях приборы закрепляются на них
на постоянную, в других — только временно.
Закрепление на постоянную, конечно, имеет преимущества
8 отношении сохранности, удобства и быстроты сборки. Однако
в этом случае потребуется и больше места для хранения при-
боров и больше затрат. Поэтому может оказаться полезным
иметь своего рода универсальные штативы и подставки, при-
способленные для временного закрепления.
Для U-образных трубок (сообщающиеся сосуды, манометры,
барометр и пр.) могут быть применены штативы, изображенные
на рис. 45—47. Доска для шкалы берется шириною 6—7 см и
толщиною 1—2 см. Высота для одних установок 30—50 см,
для других 70—100 см. Основание 20 см\\5 см X% см. На
рис. 45 указан первый способ монтировки для установки
U-образной трубки: в нижней части стойки привинчивается
жестяная или латунная скобочка а, а в верхней части — две
скобочки Ь. На рис. 46 указан другой способ монтировки: на
стойке закрепляются 4 пружинящие скобочки с\ d — планочка-
1 Мальчевский и Якобсон, стр. 5; Галанин и др.— Физиче-
ский эксперимент в школе, т. 1, § 34.

65

полочка. На этом же рисунке показано еще одно приспособле-
ние для удобного присоединения к одному концу стеклянной
Рис. 45.
Рис. 46.
Рис. 47.
трубки тройника (/ на рис. 46). Последний снабжается резино-
вой перемычкой с зажимом, что позволяет производить уравни-
вание высот жидкости в обоих коленах ма-
нометра. На рис. 47 показан третий способ
монтировки: на стойке имеется вертикаль-
ная щель, вдоль которой ходит деревянная
дощечка е(6 см X 3 см X 1 см) с двумя вы-
емками для трубки (выемки выложены проб-
кой). Дощечка закрепляется барашковым
винтом. На рис. 47 указана еще одна деталь:
манометрическая трубочка присоединяется
не непосредственно к резиновой трубке о,
а при помощи перемычки п\ последняя при-
дает, концу манометра некоторую подвиж-
ность и способствует его сохранности. На
стойки прикалываются кнопками, прибива-
ются маленькими гвоздиками или приклеива-
ются бумажные шкалы. В последнем случае
берется жидкий столярный клей или про-
зрачный лак. Последним шкалы для сохран-
ности покрываются и снаружи, но предвари-
тельно, чтобы не было желтизны и пятен,
шкалы с той и с другой стороны покрываются
яичным белком или раствором желатина.
Рис. 48.
На рис. 48 изображен штатив, служащий для надевания на
него пластинок с укрепленными на нем трубками, шкалами

66

и проч. На пластинку (для таких пластинок удобна переклейка)
с задней стороны прикрепляются (гвоздями и клеем) два бруска;
промежуток между ними должен быть равен ширине бруска
Рис. 49.
Рис. 50.
Рис. 51.
штатива (2 см X 2 см). Затем к брускам приколачиваются две
жестяные полоски. Такой штатив позволяет укреплять на нем
разнообразные пластинки с при-
борами; после опытов пластинки
с приборами снимаются со шта-
тивов и переносятся в шкаф,
где и хранятся на стенках.1
Частое применение находят
себе подставки, служащие для
подвешивания легких предметов
(рис. 49), для установки на раз-
ной высоте указателя (рис. 50)
или свечи (рис. 51), при сборке
моделей оптических приборов и
т. п. Основанием служит подхо-
дящих размеров дощечка, толщи-
ною в 2 см, в которой просверли-
вается коловоротом отверстие
(диам. сантиметра 2). В отверстие
туго вгоняется пробка, кото-
рая острым ножом срезается на
уровне дощечки. В пробке про-
сверливается отверстие, в кото-
рое вставляется круглая точеная
палочка (диам. 1 см) или соответ-
Рис. 52.
Рис. 53.
1 См. Кельзи и Красиков — Самодельные физические приборы,
стр. 83; Павша—Универсальный штатив для лабораторных работ по
физике — в журн. „Физика и математика в трудовой школе", 1928, № 1,
стр. 115; Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. I, § 33.

67

ствующей толщины толстостенная стеклянная трубка. Чтобы
придать штативу большую устойчивость, можно в основании
коловоротом сделать 2—4 выемки, насыпать в них свинцовой
дроби или положить кусочки свинца и плотно заткнуть их
пробками с клеем (пробки гладко срезать).
Для термометров удобен штатив, изображенный на рис. 52
и 53. Высота 40—50 см, толщина стержня 5 мм. К муфте
(последняя по типу применяющихся в обыч-
ных лабораторных штативах или пригото-
вленная из электрической клеммы) присо-
единена латунная держалка с пояском (длина
10 см, ширина 1,5 см).
Понадобятся еще стойки для пробирок
(для 6—12 пробирок), а также одиночные
подставки для пробирок. Удобная стойка, по-
зволяющая устанавливать пробирки различных
диаметров, предложена В. Н. Верховским.
Она может служить и сушилкой для проби-
рок.1 Подставка для пробирок изображена
на рис. 9.2
При многих работах нужны подставки для
установки тех или иных приборов на разной
высоте. Следует иметь побольше квадратных
дощечек различной толщины (толщ. 1—3 см
и 10—20 см в поперечнике), кубиков (напри-
мер, 8 см X& см X\2 см; 12 см X\2 см X 15 см и др.) и
мелких ящичков различных размеров.
Удобен, конечно, подъемный столик (рис. 54).
Рис. 54.
Воздушный насос
Наиболее подходящим воздушным насосом для работ уча-
щихся является ручной разрежающий и нагнетающий насос
с резиновыми колпачками, изображенный на рис. 55 и в разрезе
на рис. 56.
Он достаточен для всех работ и, кроме того, вообще может
иметь частое применение в лабораторной практике. Резиновые
колпачки с прорезами с течением времени надо заменять но-
выми. За неимением колпачков можно взять обрезки тонкой
трубки и завязать их с одного конца. Кожаные воротники в
поршнях надо по временам смазывать и заменять новыми. Уча-
щиеся должны быть предупреждены, чтобы при работах они
1 Верховский— Техника и методика химического эксперимента,1
т. I, стр. 350. См. также Дрентельн — Физические опыты в начальной
школе, стр. 36.
2 Еще см. Верховский — Техника и методика химического экспери-
мента, т. I, стр. 352 и Павлович — Изготовление приборов, стр. 75 и 79»

68

не втягивали в насос воду и другие жидкости. К насосу нужна
толстостенная резиновая трубка (длина 0,5 м, внутр. диам.
3—4 мм, толщ, стенок 2,5—3 мм). Одного насоса достаточно
на три работающих группы.1
Удобна специальная струбцинка (рис. 57) для прижимания
Рис. 55.
Рис. 56.
Рис. 57.
насоса к столу. Эта же струбцинка может быть использована
и во всех других случаях.
Струбцинки
Для придания приборам большей устойчивости их необхо-
димо часто прижимать к крышке рабочего стола. Для этой цели
Рис. 58.
надо иметь струбцинки чугунные или более простые — желез-
ные, или, наконец, деревянные (рис. 58).
1 Галанин и др. — Физический эксперимент в школе» т. I, § 36.

69

Зажимы для каучуковых трубок
Для работ следует иметь пружинящие зажимы (Мора
рис. 59) и винтовые зажимы (Гофмана, рис. 60).1
Рис. 59.
Рис. 60.
Приборы для углекислого газа и водорода
Наиболее удобен из них аппарат Киппа (рис. 121). Доста-
точно иметь 3—4 аппарата для того, чтобы обслужить класс.
К аппарату должна быть прибавлена склянка для сушения га-
зов. Упрощенная склянка изображена на рис. 239. Гораздо
более удобна склянка Тищенко (достаточно иметь на 100 см?>
рис. 121). Все приборы для получения и осушения газов должны
быть собраны внимательно и тщательно: пробки должны хо-
рошо „держать", пришлифованные части смазаны, каучуковые
трубки взяты, во избежание перегибов, с не слишком тонкими
стенками, жидкость налита необходимого состава и в соответ-
ствующем количестве и т. д.2
Большие удобства представляют стальные цилиндры с жид-
кой углекислотой и сжатыми газами. Они в настоящее время
широко применяются в технике, и иметь их в физической лабо-
ратории очень полезно.8
Пипетки
Для пипеток могут быть взяты просто узенькие стеклянные
трубочки. Удобны также капельницы с резиновыми колпачками,
применяемые в медицинской практике. Вместо колпачка могут
быть взяты отрезки резиновой трубки (длина сантиметров 5)
с вставленными стеклянными или деревянными затычками.
1 О самодельных зажимах см. Верховский — Техника и методика
химического эксперимента, т. I, стр. 380.
2 Все необходимые указания о приборах для получения газов можно
найти в книге Верховского — Техника и методика химического экспе-
римента, т. 1, стр. 244—275.
3 Галанин и др. — Физический эксперимент в школе, т. I, стр. 149,
рис. 230.

70

Стеклянная и глиняная посуда
При работах в физической лаборатории, кроме химической
посуды, широко может быть использована стеклянная и глиня-
ная посуда различного рода, применяемая в повседневной жизни:
чайные стаканы, оконные стаканчики, водочные и винные бу-
тылки, аптечные склянки и банки, пузырьки из-под лекарств,
то же от чернил, молочные бутылки, банки для варенья, гли-
няные и фаянсовые кружки, чашки, тарелки, блюдечки, миски
и пр. В ряде случаев в чайных стаканах, водочных бутылках,
некоторых аптечных склянках можно даже производить на-
гревание.
Газовые горелки. Спиртовая лампочка. Лампа „Примус".
Другие лампы. Электрические нагревательные приборы
Важный вопрос об источниках нагревания разрешается сам
собой там, где имеется в распоряжении газ. Можно посове-
товать только, кроме обычных горелок (горелок Бунзена),
иметь несколько горелок Теклу и специальных горелок для
быстрого нагревания значительных масс воды.
Спиртовые лампочки для работ лучше всего взять самые
простые, плоской формы, емкостью 100—120 см3. Вместо по-
купных спиртовых лампочек временно могут быть применяемы
и самодельные из скляночек подходящей формы и размера.1
Часто у лампочек разбиваются стеклянные колпачки. Их можно
заменять подобранными скляночками или цоколями от перего-
ревших электрических лампочек, однако, они не закрывают
лампочек плотно, спирт будет испаряться.
При ряде работ весьма важно, чтобы пламя спиртовой лам-
почки не колебалось от движения воздуха. Верховский
(„Техника и методика химического эксперимента") рекомендует
8 этих случаях снабжать лампочки цилиндрами из металличе-
ской сетки. Сетка должна быть не слишком мелкая (расстояние
между проволочками около 1 мм). Цилиндры сшиваются при
помощи тонкой проволоки. Высота цилиндров берется такая,
чтобы у горящей лампочки оставалась свободной самая жаркая
часть пламени — верхняя треть.
При работах со спиртовыми лампочками необходимо соблю-
дать ряд правил. Их следует держаться и самому учителю и
приучить выполнять учащихся. Полезно будет вывесить их на
стене в лаборатории. Спиртовые лампочки надо иметь по одной
на каждую работающую группу.
Основной недостаток примуса — сильный шум при горении.
Работ, где недостаточно нагрева спиртовой лампочки, а потре-
буется примус, немного. Примус, для того чтобы он исправно
1 Об этом см. Верховский — Техника и методика химического экспе-
римента, т. I, стр. 117.

71

работал, требует аккуратного обращения. Учащиеся должны
быть ознакомлены с устройством и правилами пользования им.
Лабораторная керосиновая лампа выпускается Главучтех-
промом.
Для нужд лаборатории и мастерской следует иметь бензи-
новую лампу Бартеля. Менее удобна бензиновая паяльная
лампа, применяемая водопроводчиками. В магазинах учебных
пособий имеется еще бензиновая лампа „чижик" с одной или
несколькими горелками.
В некоторых опытах может быть использована и обычная
керосиновая лампа. Там, где требуется медленный и небольшой
нагрев, она окажется весьма подходящим источником тепла.
Вместо штатива может быть для нее изготовлен ящик, верхняя
стенка в котором — из жести или кровельного железа и имеет
вырез. Очень удобны для физической лаборатории электри-
ческие нагреватели, в особенности электрические плитки.1
Ртуть
Ртуть — дорогой и дефицитный материал. Хранить ее сле-
дует исключительно в толстостенных склянках, лучше с рези-
новыми или корковыми, а не притертыми пробками (последние
при наклоне склянки могут легко выпасть). Склянок надо иметь
несколько, чтобы отдельно хранить: 1) ртуть, еще совсем не
бывшую в употреблении; 2) ртуть, хотя и применявшуюся для
работ, но очищенную и вполне годную для дальнейшего поль-
зования; 3) ртуть, еще не очищенную после работ, но тоже
годную для новых работ, и 4) ртуть, совсем загрязненную, не
поддающуюся уже обычной очистке; такая ртуть может быть
применена только для амальгамирования или должна быть
очищена путем перегонки. На всех склянках и сосудах со
ртутью должны быть надписи с указанием, какая ртуть в них
налита. При всех работах со ртутью ее следует тщательно
оберегать от соприкосновения со всеми металлами, кроме же-
леза, на которое ртуть не действует. От соприкосновения с ме-
таллами ртуть дает амальгамы и трудно поддается даже хими-
ческой очистке. Поверхность ртути в этих случаях заволаки-
вается серой пленкой, ртуть теряет обычную подвижность и
блеск, пристает к стеклу. Серебряные и золотые украшения
следует при работах со ртутью снимать, так как они легко
могут быть попорчены.
Все опыты со-ртутью во избежание потерь и для уменьше-
ния загрязнения надо всегда производить над деревянным или
железным подносом или над фотографической кюветкой. Дере-
вянный поднос для работ со ртутью (рис. 61) снабжается
1 О нагревателях подробно говорится в книге Верховского — Тех-
ника и методика химического эксперимента, т. I, стр. 112—159.

72

ручками или прорезами в боковых стенках и имеет в одном
из углов отверстие для сливания ртути, закрываемое пробкой.
Удобные размеры 60 см Х 40 см; края высотою 2—3 см. Ка-
пельки пролитой ртути должны быть тщательно собираемы.
Удобны для этой цели специальные железные щипцы (рис. 62).
Для наливания ртути в трубки хорошо иметь под руками ма-
ленькую вороночку с узким концом, а также узенькую трубку
или склянку-капельницу. Наливать ртуть никогда не следует
прямо из большой склянки со значительным количеством ртути,
а предварительно отливая ртуть в маленькую склянку. Для
каждой работающей группы должно быть заранее заготовлено
как раз требующееся количество ртути в подходящих размеров
скляночках.
Для освобождения ртути от пыли и сора ее фильтруют
через свернутый или склеенный бумажный конус, вставленный
Рис. 61.
Рис. 62.
в воронку. На дне конуса тонкой иглой проделано одно или
несколько отверстий. Подобную фильтрацию через такое отвер-
стие полезно провести не один раз. Для более полной механи-
ческой очистки ртути фильтрование производится через замшу
или кожу. Для этой цели берется стеклянная трубка, длиной
40—50 см (диам. 8—10 мм); один конец ее плотно обвязывают
куском кожи или замши с помощью железной проволоки, а в
другой конец вставляют вороночку (можно взять воронку
с длинной трубкой). Трубку устанавливают в штативе над скля-
ночкой и наливают ртуть через воронку. При соответствующем
столбе ртути последняя продавливается сквозь замшу или кожу
и в виде дождя из мелких капель падает в склянку. Не ме-
шает иметь в запасе несколько трубок с замшей для замены
загрязненных. Последние могут быть вымыты (см. далее).
Фильтровать ртуть можно и через вату, вытягивая воздух руч-
ным насосом из бутылки.
Для химической очистки ртути применяют следующие жид-
кости: 1) хромовую жидкость (1000 см3 воды, 5—10 веерной
кислоты и 5 г двухромокислого кали); 2) раствор хлорного
железа (4 объема дистиллированной воды и 1 объем концен-

73

трированного хлорного железа); 3) 5—15% раствор азотной
кислоты; 4) 5% раствор азотнокислой закиси ртути, подкислен-
ный несколькими каплями азотной кислоты. Ртуть взбалтывают
с указанными жидкостями в склянке или тонкой струей про-
пускают через них.
Для высушивания очищенной и промытой ртути ее выливают
в широкий сосуд, отделив главную массу воды простым сли-
ванием. Остаток воды снимают пипеткой и фильтровальной
бумагой. Для более полного осушения ртуть нагревают в фар-
форовой чашке градусов до 100 или несколько выше (не пере-
ходить за пределы градусов 120). Чашку лучше прикрыть при
нагревании крышкой или вести нагревание в вытяжном шкафу.
Просушенную ртуть остается еще профильтровать указанным
выше способом.
Для перегонки ртути применяются специально выработанные
приборы, но едва ли можно рекомендовать каждой школе об-
заводиться ими.
Для очищения стеклянных сосудов и трубок от ртути и
других жидкостей могут применяться указанные выше растворы
азотной кислоты, хромовой жидкости и серной кислоты раз-
личной крепости. После этих жидкостей сосуды и трубки должны
быть обильно обмыты водой. Для высушивания сосуды и трубки
ополаскиваются спиртом (иногда еще эфиром), после чего через
них продувают воздух, пользуясь резиновой грушей, насосом
или мехом. Трубку или сосуд при этом полезно прогревать
над пламенем горелки.
Надо помнить, что пары ртути ядовиты. Поэтому ртуть
не следует оставлять в открытых сосудах, а пролитую ртуть
надо тщательно собирать.
Аккумуляторы
Аккумуляторы представляют наиболее удобный и во многих
случаях незаменимый источник электрической энергии для ла-
бораторных занятий по физике. Даже при наличии постоянного
тока, подаваемого на столы учащихся от генератора или
выпрямителя, все же часто придется пользоваться при лабо-
раторных работах и аккумуляторами.
Из двух типов аккумуляторов — кислотных и щелочных —
в школьной практике за последнее время чаще всего приме-
няются щелочные аккумуляторы. Для лабораторных работ их
и надо приобретать.
Несмотря на то, что у щелочного аккумулятора сравнитель-
ное низкое напряжение —1,25 вольта (у кислотного 2 вольта)
и сравнительное большое внутреннее сопротивление, щелоч-
ные аккумуляторы имеют ряд преимуществ по сравнению с
кислотными: они несравненно прочнее кислотных аккумулято-
ров, значительно легче их, не выделяют едких газов и не
страдают от коротких замыканий.

74

Щелочные аккумуляторы надо заделать в деревянные
ящики по два или по три, изолировав друг от друга проклад-
ками из асбестового картона (рис. 63). Емкость каждого
аккумулятора 8—10 ампер-часов.
Аккумуляторы требуют тщательного ухода за собой; не-
обходимо знать и соблюдать основные правила обращения
с ними.1
Для наполнения щелочных аккумуляторов применяется рас-
твор едкого кали в дистиллированной воде. Плотность раствора
обычно 1,19—1,21. После нормальной зарядки аккумуляторов
и при полной их исправности напряжение на полюсах держится
1,25 вольта. С течением времени оно падает, но ни в коем
случае не следует допускать падения ниже 1,1 вольта. Если
напряжение ниже 1,25 вольта, лучше всего сейчас же аккуму-
лятор поставить на новую зарядку. Во всяком случае повторные
Рис. 63.
Рис. 64.
зарядки должны быть производимы через каждые 2 месяца,
если даже аккумуляторы не пускались в работу.2
Если пользоваться кислотными аккумуляторами, то лучше
всего их иметь одиночные в ящиках (рис. 64). В магазинах же
обычно встречается батарея из двух аккумуляторов.
Подходящая емкость 20—30 ампер-часов (разрядный ток
3—5 ампер).
Для наполнения кислотных аккумуляторов применяется рас-
твор химически чистой серной кислоты в дистиллированной
воде. Плотность раствора 1,18—1,21. После нормальной зарядки
и при полной исправности напряжение на полюсах несколько
больше 2 вольт. Не следует допускать падения напряжения
1 См. литературу на стр. 108 и статью А. Г. Смирнова „Щелочные
аккумуляторы" в журнале „Физика в школе", 1947, № 2.
2 О зарядке аккумуляторов см. в литературе, приведенной на стр. 108
и в сноске 1.

75

ниже 1,8 вольт. Вообще, если напряжение ниже 2 вольт, надо
немедленно ставить аккумуляторы на зарядку.
Передвигать на столе и переносить аккумуляторы надо с
осторожностью, чтобы кислота не расплескивалась. Зажимы
аккумуляторов, если на них попадает кислота, образующая
окислы, перестают давать хороший контакт. Поэтому высту-
пающие металлические части аккумуляторов следует покрывать
асфальтовой краской, лаком или салом. Если окись уже появи-
лась, ее необходимо предварительно удалить, очистив соответ-
ствующие части мелким напильником или наждачной бумагой
до получения металлического блеска.
Прежде чем давать аккумуляторы в руки учащихся, сле-
дует их тщательно инструктировать, как с ними обра-
щаться. Полезно в лаборатории вывесить четко написанные
правила обращения с аккумуляторами. Необходимо на каждом
аккумуляторе указать максимальную допускаемую при разряде
силу тока. Особенно следует беречь аккумуляторы от корот-
кого замыкания.
На ящике аккумулятора полезно поставить плавкие предо-
хранители. Учащиеся не должны включать аккумуляторы в
электрическую цепь, пока руководителем не просмотрена со-
ставленная ими цепь. При разборке цепи после работы в пер-
вую очередь должны отключаться провода от обоих зажимов
аккумулятора.
Элементы
Из элементов при лабораторных занятиях при отсутствии
аккумуляторов могут применяться элементы Лекланше, сухие
и сухоналивные, батарейки для карманного фонаря, эле-
менты Даниэля и Гренэ.
Для того чтобы элементы работали исправно и давали
надлежащие результаты, необходим тщательный уход за ними.
Руководители физической лаборатории должны внимательно
следить за состоянием элементов, за сборкой и разборкой и
требовать от учащихся соблюдения при пользовании элементами
определенных правил, которые лучше всего вывесить в лабо-
ратории на видном месте. Вот несколько главнейших общих
указаний.
1) Жидкости (электролиты) в элементах должны быть соот-
ветствующего состава (см. дальше). Они должны храниться
в плотно закрываемых бутылках с надписями. Жидкость, уже
бывшую значительное время в работе, следует заменять све-
жей или, в иных случаях, усиливать, только прибавляя свежую
жидкость. Для наполнения элементов можно или дать каждой
работающей группе подходящих размеров скляночки с электро-
литами или сгруппировать склянки с электролитами на спе-
циальном столе, к которому учащиеся будут подходить во
время работы. Учащиеся должны быть предупреждены о том,

76

что растворы серной кислоты, медного купороса и хромовая
жидкость, применяемые в элементах, дают ожоги, портят
платье и мебель, а потому обращаться с ними следует крайне
осторожно. Наполнение элементов или выливание из них жид-
костей нужно делать аккуратно, не расплескивая и не пере-
ливая. Должны иметься соответствующих размеров воронки и
поддонники или тарелки. Разборку элементов лучше всего
производить над раковинами. При неаккуратной работе учащиеся
часто загрязняют одни жидкости другими. Жидкости в элемен-
тах должны оставаться только на время работы.
2) После освобождения элементов от жидкостей все части
элементов должны быть хорошо промыты и высушены. Пори-
стые сосуды надо поставить в наружные стаканы элемента
и в течение нескольких дней вымочить в сменяемой от вре-
мени до времени воде. Если этого не делать, поры глиняных
сосудов заполняются кристаллизующимися солями и пористые
цилиндры теряют свою проницаемость. Пористые цилиндры, ко-
торые были высушены без достаточной промывки, надо про-
кипятить в воде. Все воронки и посуду надо также сейчас
же обмывать, все капли от кислот и растворов солей на сто-
лах и полу сейчас же смывать.
3) Электроды в элементах не должны касаться друг друга.
4) К цинковым, медным и угольным электродам присоеди-
няются проволочки и зажимы. Следует внимательно следить
за тем, чтобы в местах соединения был хороший и надежный
контакт. Поверхности электродов, зажимов и проводов часто
окисляются и загрязняются, вследствие чего получается плохой
контакт, что влечет за собой ослабление тока в цепи или даже
его перерыв. Поэтому необходимо следить за чистотой по-
верхностей электродов в местах контакта зажимов и концов
проводов, присоединяемых к электродам, или зажимам. Зачи-
щать можно ножом, напильником, наждачной бумагой.
5) Цинк, применяемый в элементах, при опускании его в
раствор серной кислоты и.другие электролиты быстро разъ-
едается, даже если цепь элемента разомкнута. На поверхности
цинка вследствие присутствия в нем других металлов возни-
| кают местные токи (так называемые паразитные), что и ведет
к бесполезному расходованию цинковых электродов. Для
уничтожения такой траты цинковые электроды надо тщательно
амальгамировать, т. е. натереть ртутью, и таким образом обра-
зовать на поверхности однородное соединение ртути с цинком.
Амальгамирование можно проводить так. Цинковый электрод
очистить наждачной бумагой и несколько минут продержать
в растворе соляной или серной кислоты. Затем в тарелку или
фотографическую кюветку налить немного ртути и, захватив
ртуть на тряпку, корковую пробку или старую зубную щетку,
натирать ею поверхность цинкового электрода, пока последний
не сделается однородно блестящим. Иногда приходится еще

77

вторично опускать цинк в кислоту и еще раз натирать ртутью.
После этого остается цинк промыть водой. Хорошо амальга-
мированный цинк не должен выделять водород при погружении
его в раствор серной кислоты или хромовую жидкость. При
непрерывной работе элементов амальгамирование приходится
постоянно повторять. Руки лучше при работе со ртутью пред-
охранять, взяв старые кожаные перчатки.
6) Следует избегать коротких замыканий, т. е. включения
элементов в цепь без достаточного сопротивления.
Остановимся теперь на отдельных типах элементов.
Элемент Лекланше — наиболее распространенный на
практике элемент. Электродами служат уголь и цинк. Электро-
литом служит насыщенный раствор нашатыря (NH4Cl). Для
получения такого раствора надо взять 150 г нашатыря на
1000 см6 воды. В элементах Лекланше старого образца уголь-
ный электрод имел форму прямоугольного бруска, зажатого
между двумя плитками из смеси кокса и перекиси марганца
(так называемые аггломераты). Цинковый электрод в форме
палочки был отделен от положительного электрода фарфоро-
вым изолятором. В настоящее время более распространены
„мешковые" элементы Лекланше с цилиндрическими или
плоскими сосудами. В них уголь круглой формы помещен
в холщевый мешок, туго набитый смесью перекиси марганца
с коксом. Мешок перетянут бечевкою с бусами для того,
чтобы устранить касание с цинковым электродом. Последний
имеет форму полого цилиндра без дна и с вырезом. На уголь-
ный стержень надета медная шляпка с винтом и гаечкой. Эле-
мент Лекланше изготовляется в настоящее время нескольких
размеров.
Электродвижущая сила элемента Лекланше 1,4—1,5 вольта.
Внутреннее сопротивление у „мешковых" элементов — неболь-
шое, около 0,1 ома, а у прежних с аггломератами значительно
выше, 5—7 омов. Электродвижущая сила элемента Лекланше
быстро падает при работе, так как твердый деполяризатор
лишь медленно поглощает выделяющиеся газы. Поэтому он
не пригоден для создания сильных токов и для продолжитель-
ной работы.
Сухие элементы и батарейки. Сухими элементами
называются элементы типа Лекланше, в которых электролит
(чаще всего раствор нашатыря) пропитывает какую-либо по-
ристую массу (древесные опилки, гипс, желатин, асбест, пше-
ничную муку и др.). Наиболее известны батарейки из трех
элементов, применяемые для карманных фонариков. В них
цинковые цилиндрики служат одновременно и электродами и
сосудами для элементов. Дно внутри цилиндров изолировано,
и в них вставлены угольные электроды, окруженные деполя-
ризатором. Промежуток между цилиндром и деполяризатором
заполнен веществом, пропитанным нашатырем. Сверху элемент

78

залит мастикой, замедляющей высыхание массы с нашатырем.
Когда последняя высохнет, элемент перестает работать. Поэтому
такие батарейки даже без употребления портятся через не-
сколько месяцев. Свежезаряженные батарейки имеют электро-
движущую силу в 4,5 вольта и незначительное внутреннее
сопротивление.
В продаже имеются также сухоналивные элементы, зарядка
которых производится чистой водой.
Элемент Даниэля. Элемент Даниэля состоит из поло-
жительного медного электрода и отрицательного амальгамиро-
ванного цинкового электрода, отделенных один от другого
пористым глиняным сосудом. Цинковый электрод опускается
в раствор серной кислоты, а медный — в насыщенный раствор
медного купороса.
Для раствора серной кислоты берется 30 смъ крепкой хи-
мически чистой кислоты уд. веса 1,84 на 1000 смъ воды (уд. вес
раствора 1,03) или 50 см6 кислоты на 1000 см? воды (уд. вес
раствора 1,06). Раствор медного купороса — 1 г кристалличе-
ской соли на 3 г воды (уд. вес раствора 1,2). Вместо раствора
серной кислоты можно взять раствор цинкового купороса или
английской горькой соли. Наливать сначала надо раствор сер-
ной кислоты, чтобы он смочил пористый цилиндр. Высота рас-
твора серной кислоты должна быть несколько выше (на 0,1—
0,2) высоты более тяжелого медного купороса. Оба раствора
не должны доходить до места, где припаяны проволоки. Лучше
верхние края электродов покрыть асфальтовым лаком. Цинко-
вый электрод обычно помещается внутрь пористого цилиндра
и берется в виде крестообразного (для увеличения поверхно-
сти) бруска или в виде полого цинкового цилиндра с вырезом
и без дна. Медный электрод берется также в виде полого ци-
линдра с вырезом и без дна и помещается в промежутке
между наружным стеклянным сосудом и внутренним глиня-
ным.
Покупные цинковые бруски (литые) далеко не всегда по-
падаются удовлетворительного качества. Их можно вполне
заменять листовым цинком (толщина 4 мм).
К электродам приклепываются или припаиваются медные
проволочки, на которые надеваются зажимы с двумя отвер-
стиями и винтами (рис. 96а, второй) или медные пластинки
(в этом случае зажимы должны быть иного вида) (рис. 96а,
первый).
Цинковые и медные электроды вместе с выступающими
пластинками могут быть вырезаны целиком из листа и согнуты.
Если закупить отдельные части (сосуды и металлические листы),
то элементы можно без труда изготовить на месте в лабора-
тории.
Для элемента средних размеров стеклянный стакан может

79

иметь высоту 16—20 см и диаметр 10 см, для элемента малых
размеров— высоту 10 см и диаметр 7 см.
Электродвижущая сила элемента Даниэля 1,08—1,12 вольта.
После сборки, если элемент не работает, электродвижущая
сила элемента несколько падает. Поэтому его лучше на неко-
торое время замкнуть проводом с сопротивлением, примерно
равным сопротивлению той цепи, в которую он будет включен
для работы. Этим будет обеспечено постоянство действия эле-
мента при работе. Внутреннее сопротивление элемента указан-
ных выше размеров при хорошем его состоянии примерно
0,5 ома, но в руках учащихся оно часто значительно больше,
когда растворы и пористые цилиндры уже загрязнены, а цинк
плохо амальгамирован.
Элемент Гренэ. В элементе Гренэ положительным по-
люсом служит одна или две пластинки из ретортного угля,
а отрицательным — амальгамированная цинковая пластинка.
Электролит — хромовая жидкость. Существует довольно много
рецептов для ее изготовления. Приведем некоторые из них.
I. Вода 1000 смЛ
Хромовый ангидрид 50 г
Крепкая серная кислота (уд. вес 1,84) 50 см*
И. Вода 1000 см'А
Двухромонатриевая соль 160 г
Крепкая серная кислота 100 см*
III. Вода 1000 см*
Двухромокалиевая соль 120 г
Крепкая 'серная кислота 250 см*
Достоинства первой смеси: хромовый ангидрид быстро рас-
творяется: при работе элемента на угольном электроде не
образуется кристаллов хромовых квасцов.
Двухромонатриевой солью предпочтительнее пользоваться,
так как она быстрее растворяется в воде.
При приготовлении хромовой жидкости удобнее сначала
приготовить раствор серной кислоты в воде (вливая, как всегда,
кислоту в воду тонкой струей и помешивая раствор), а затем
еще в горячий раствор всыпать двухромокалиевую или двухромо-
натриевую соль.
Наиболее удобна бутылочная форма элемента Гренэ. В нем
между двумя угольными пластинками, укрепленными в эбони-
товой крышке и составляющими один полюс, помещается
амальгамированная цинковая пластинка, которая может быть
поднимаема из жидкости. Когда элемент не работает, пластинка
должна быть поднята. Жидкости в элемент надо наливать
столько, чтобы поднятый цинк не касался ее поверхности.
Емкость элемента достаточна 0,5 л. Электродвижущая сила
свежезаряженного элемента Гренэ 1,95 вольта. Элемент дает
довольно сильный ток, но короткое время. Могут быть изго-
товлены упрощенные элементы Гренэ (см. вторую часть).

80

Гальваноскопы, гальванометры, амперметры и вольтметры
Из различных гальваноскопов, встречающихся в школьной
практике, здесь отметим следующие, как вполне пригодные
для всех качественных работ и некоторых количественных.
1) Гальваноскоп, изображенный на рис. 65. На дере-
вянной рамке (12 CMYß см), снимающейся с компаса (диам.
7 см), имеются две обмотки и к ним 4 зажима. Одна обмотка
состоит из 1 оборота изолированной медной проволоки (диам.
Рис. 65.
Рис. 66.
0,7 мм), вторая — из 100 оборотов (диам. 0,25 мм). Сопротивле-
ние второй обмотки—9 омов. Компас — с градусными деле-
ниями. Магнитная стрелка — на агате и снабжена длинным,
расположенным к ней перпендикулярно указателем.
2) Гальваноскоп, изображенный на рис. 66. В данном
гальваноскопе на деревянной рамке сделано 3 обмотки: пер-
вая— из одного оборота толстой изоли-
рованной медной проволоки; вторая — из
10 или 25 оборотов изолированной мед-
ной проволоки диам. 0,5 мм и третья —
из 50 или 100 оборотов той же прово-
локи (сопротивление 0,25—0,5 ома). Ком-
пас можно располагать под каждой об-
моткой или несколько в стороне от со-
ответствующей обмотки.
Рис. 67.
Описан в американском руководстве:
Millikan and Gale — A Laboratory Course in Physics. Прибор
нетрудно изготовить.
3) Гальваноскоп, изображенный на рис. 67, применим
главным образом при работах с мостиком Уитстона. В нем —
особое расположение проводов, при котором ток течет в одном
направлении по всем проводам, проходящим посередине и от-
клоняющим помещенную над ними магнитную стрелку в одну
и ту же сторону (части провода, идущие вдоль краев рамки,
не оказывают вращающего влияния на стрелку). Прибор не-
трудно изготовить. Берется два тонких деревянных кружка

81

(диам. 8 см), в одном из которых выпиливается отверстие для
помещения небольшого компаса (диам. 3 см). Кружки соеди-
няются между собою двумя деревянными полуцилиндрами
(радиус 3 и 2,5 см, выс. 1 см) при помощи медных винтов.
Предварительно вокруг этих полуцилиндров (после прикрепле-
ния их к одному из кружков) навивают около 18 оборотов
изолированной медной проволоки (звонковой, диам. 1 мм) так,
как указано на рис. 68. Концы проволоки присоединяют к за-
жимам на верхнем деревянном кружке.1
При работах с мостиком Уитстона и других очень удобен
чувствительный гальванометр для нулевых ме-
тодов, изображенный на рис. 69.2 Отклонение на 1° при
силе тока в 1,5x10-6А— 0,08x10-6А.
При опытах, где требуется значительная чувствительность,
пользуются упрощенного типа зеркальным гальванометром
с вращающейся между полюсами подковообразного магнита
Рис. 68.
Рис. 69.
проволочной катушкой; зеркальце может быть заменено легким
указателем.
Амперметры и вольтметры для работ требуются
следующих типов.
1) Амперметр постоянного тока от 0 до 1—2 ампер; 1 дел.=0,01—0,05
ампера.
2) Амперметр постоянного тока от 0 до 5—10 ампер; 1 дел.=0,1—0,5
ампера.
3) Вольтметр постоянного тока от 0 до 3 вольт; 1 дел.=0,05 вольта.
4) Вольтметр постоянного тока от 0 до 10 вольт; 1 дел.=0,1—0,5 вольта.
5) Вольтметр постоянного тока до 110-120 вольт; 1 дел.=1—2 вольта.
6) Амперметр переменного тока от 0 до 2 ампер; 1 дел.=0,01—0,05 ам-
пера.
7) Амперметр переменного тока до 10—20 ампер; 1 дел.=0,5 ампера.
8) Вольтметр переменного тока до 10—20 вольт; 1 дел.=1 вольту.
9) Вольтметр переменного тока до НО—120 вольт; 1 дел.=1 вольту.
1 Предложен Гримзелем (см. его „Курс физики", IV часть, первая
половина, стр. 159, рис. 135 и 136).
2 Физического института при Ленинградском университете.

82

Оборудовать физическую лабораторию электрическими изме-
рительными приборами представляет наиболее трудную задачу
по двум причинам: 1) хорошие приборы дороги, 2) в продаже
еще мало имеется приборов подходящих типов.
Рис. 70.
Рис. 71.
Рис. 72.
При наличии шунтов число указанных выше типов прибо-
ров может быть уменьшено. В первую очередь нужны ампер-
метры для постоянного тока. Наибольшее применение имеет
отмеченный под № 1. В крайнем случае можно обойтись вместо
амперметров под № 1 и 2 одним
амперметром до 3 ампер (одно
деление-^0,5 ампера). К нему
нетрудно будет присоединить
шунт для измерения до 6 ам-
пер.
Укажем некоторые ампер-
метры и вольтметры, которые
можно считать подходящими
и удовлетворяющими своему
назначению.
Амперметр и вольт-
метр для постоянного
тока системы Депре
д'Арсонваля (с катушкой,
вращающейся в магнитном
поле, образованном постоян-
ным магнитом) с двумя шкалами: 0—1 (1 дел.=0,01) и 0—10
(1 дел.—0,1), в прямоугольном ящике (рис. 70). Имеется и
один общий прибор амперметр-вольтметр.
На рис. 71 изображен часто применяемый амперметр и вольт-
метр круглый того же д'арсонвалевского типа. Такие круглые

83

приборы удобнее всего устанавливать на деревянных верти-
кальных стойках с клеммами.
Дешевые амперметры и вольтметры электро-
магнитные, основанные на принципе втягивания сердечника
Рис 73.
Рис. 74.
из мягкого железа в катушку, по которой проходит измеряе-
мый ток. Их основной недостаток — отсутствие и мелкота на-
чальных делений (например, до 1 ампера). Годятся они для
постоянного и переменного токов.
В последние годы широкое распространение получили ам-
перметры и вольтметры, изображенные на рис. 72, 73 и 74.
Реостаты. Эталоны и магазины сопротивлений
При работах со слабыми токами—а таких работ огромное
большинство — наиболее пригодны маленькие реостаты с про-
волокой, намотанной на изолирующую трубку, и скользящим
контактом (рис. 75). Про-
волока по поверхности оки-
слена; этим создан на поверх-
ности изолирующий слой,
позволяющий наматывать
проволоку на цилиндр вплот-
ную. Изоляция снята только
там, где скользят ножки кон-
такта. Нетрудно изготовить
самостоятельно реостат следующего типа: на доске (ширина
10 см, толщина 1,5 см—2 см> длина в зависимости от подби-
раемого сопротивления и взятой проволоки 50—75 см и более)
Рис. 75.

84

натягиваются две, например, никелиновые проволоки (рис. 76).
Одни концы их (правые на рис. 76) закрепляются винтами
с шайбочками, а вторые (левые на рис. 76) присоединяются
к зажимам. На проволоки накладывается тяжелый контакт —
нож с притуплённым лезвием. Он состоит из свинцового бруска
(основание 5 см x 5 см, высота 2,5 см и 1,5 см), нижняя сторона
которого скошена и имеет посередине выемку для проволок
(рис. 77). Передняя сторона и часть верхней покрыты латунной
пластинкой, которая внизу выступает за брусок и заострена.
Рис. 76.
Пластинка к свинцовому бруску припаивается или привинчи-
вается. Свинцовый брусок должен быть отлит. В мокрый песок
опускается деревянный шаблон, который и дает в песке соот-
ветствующую выемку. В последнюю выливается расплавленный
свинец. Дальнейшая обработка производится напильником.
Можно концы свинцового контакта сделать свешивающимися
по,ту и другую сторону доски, которая в этом случае явится
направляющей для контакта. На доску полезно
наклеить шкалу, что позволит пользоваться
прибором как эталоном сопротивлений. На
шкале могут быть сделаны деления в омах
и его долях. При пользовании таким реоста-
том надо заботиться, чтобы поверхности про-
волоки и ножа не были загрязнены. Полезно
перед установкой несколько раз провести
острием контакта по проволоке и убедиться,
что прикосновение полное (показания изме-
рительного прибора устойчивы). Вместо двух
проволок на доске может быть натянута и
одна проволока. В этом случае контакт снабжается зажимом
(рис. 77).
Вместо контакта может быть взята пружинящая латунная
пластинка, захватывающая проволоки и по ним скользящая.1
Можно поступить еще и так. В доску (ширина последней 5 см,
толщина 1,5—2 см, длина, в зависимости от длины взятой про-
волоки, 50—100 см) ввинчиваются два двойных зажима и
между ними натягивается проволока, по которой передвигается
и закрепляется в любом месте двойной зажим (рис. 78). В цепь
Рис. 77.
1 Конструкция одного из реостатов (реохордов) со скользящей латунной
полоской описана в руководстве: Галанин и др.— Физический экспери-
мент в школе, т. III, стр. 123, рис. 236—237.

85

включается часть проволоки между зажимом на доске и за-
жимом на проволоке. Наконец, при опытах со слабыми токами
весьма пригоден круглый реостат, применяемый при
радиоприемниках.1 На каждом реостате следует сделать
Рис. 78.
надпись с указанием максимальной силы тока, допускаемой
данным реостатом.
При работах с токами значительной силы (от центральной
сети, динамомашины, выпрямителя, батареи аккумуляторов)
Рис. 79.
Рис. 80.
надо иметь реостаты, изображенные на рис. 75, 79, 80, или
ламповые (рис. 81). Могут быть применены в ряде случаев
и жидкостные реостаты (рис. 82—84).
Реостат со скользящим контактом, указанный на
рис. 75, наиболее удобен.
Подобрать его надо для
тока в 10—20 ампер.
Второй реостат (рис.
79) состоит из ряда же-
лезных или никелиновых
спиралей, натянутых на
железной раме между
соответствующими кон-
Рис. 81.
1 Реостат надо монтировать на доске. Его монтировка указана в руко-
водстве: Галанин и др.—Физический эксперимент в школе, т. 1, § 55,
Гиз, 1934.

86

тактами. По последним скользит рукоятка. Реостат может
быть установлен вертикально на стойке или расположен го-
ризонтально. Удобен вертикальный реостат со спиралями, рас-
положенными вокруг диска (рис. 80).
Ламповый реостат (рис. 81) может быть на 3, 4, 6
и большее число ламп. При 4-ламповом реостате размер доски:
40 см х 10 см Х 1,5 см. Для
ламп — иллюминационные па-
троны. Зажимы во избежание
коротких замыканий лучше по-
мещать по двум сторонам. Па-
троны включаются парал-
лельно.
Жидкостный реостат
может быть взят по типу, изо-
браженному на рис. 82. Ци-
линдр высотою 40 см и диам.
в 3,5 см. Для большей устой-
чивости его полезно установить
на достаточно широкой доске.
К медному электроду а с краю
припаивается конец изолиро-
ванной медной проволоки (по-
лезно покрыть ее еще слоем
парафина). К другому медному
электроду b посередине при-
паивается голая толстая (диам.
2 мм) медная проволока. Для
первой проволоки в пробке
(пропарафинировать) сбоку де-
лается прорез, вторая проволока ходит в пробке с тре-
нием. Жидкостью может служить 10% раствор медного
купороса. Реостат годится для тока небольшой силы
(^0,5 а). Подобный реостат можно по-
строить и еще меньших размеров, при-
менив трубочку с двумя пробками (ниж-
нюю лучше взять резиновую) (рис. 83).
Более удобен жидкостный реостат, изо-
браженный на рис. 84. Он пригоден
для токов большой силы. Берется пря-
моугольный стеклянный сосуд (размеры,
например, 25 см\\5 см$(\5 см или
меньше). Медные пластинки (при ука-
занных размерах сосуда 12,5 еж X 12,5 см) привинчиваются
к дощечкам. Последние имеют углубления, благодаря ко-
торым они, не соскакивая, могут легко скользить по краям
сосуда. Данный прибор может служить и как элемент
(Вольта, Гренэ), если иметь еще цинковую и угольную
Рис. 82.
Рис. 83.
Рис. 84.

87

пластинки. Вместо стеклянного сосуда может быть взят и де-
ревянный просмоленный. Вместо раствора медного купороса во
всех трех приборах можно брать растворы цинкового купороса
(с цинковыми электродами) или серной кислоты.1
Для работ учащихся вполне достаточен магазин сопро-
тивлений от 1 до 200 или даже до 100 ом (рис. 85). Он
состоит из катушек с бифилярно намотанной изолированной
проволокой (манганиновой, константановой, никелиновой). Со-
противления проволок: 1, 2, 3, 4, 10, 20, 30, 40, 100 и 200 ом.
Рис. 85.
Концы проволок подведены под доской к 11 латунным пластин-
кам, привинченным на 'передней стороне доски. Между латун-
ными пластинками вставляются штепселя. Вынимаемые штеп-
селя вставляются в выемки, сделанные в доске позади пласти-
нок. Снизу доска прикрывается второй доской.
Удобнее, однако, иметь два магазина, один на 4 катушки
(1, 2, 3 и 4 ома), другой тоже на 4 катушки (10, 20, 30 и 40 ом).
Подобный магазин изображен
на рис. 86. Точность, на какую
рассчитан указанный магазин
сопротивлений, примерно 0,5%.
Желательно, конечно, чтобы в
руках учителя был один ящич-
ный магазин сопротивлений
более точного изготовления,
выверенный.2
Необходимо следить, чтобы
учащиеся аккуратно и умело
пользовались магазинами сопротивлений. Здесь, во-первых,
большая опасность их пережечь, так как они рассчитаны только
на весьма слабые токи. Следует при приборах сделать соот-
ветствующие надписи. Затем важен хороший контакт между
штепселями и пластинками. Вставлять нужно плотнее, несколько
раз повернув штепсель. Учащиеся не должны брать штепселя
Рис. 86.
1 О жидкостных реостатах см. также Абрагам — Сборник элементар-
ных опытов по физике, ч. II, стр. 270 (§ 80).
2 Сопротивление от 0,1 до 40-400 ом. О магазинах сопротивлений см.
также Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. III,
стр. 113—119.

88

в руку и разбрасывать их по столу, а вставлять в выемки,
которые должны быть в доске.
Магазины сопротивлений могут частично заменять приборы,
изображенные на рис. 76 и 78. На таких приборах можно иметь
и целые омы и доли ома.1
Вместо магазинов сопротивлений или в дополнение к ним
могут быть приобретены или изготовлены и отдельные катушки
сопротивлений, которые могут быть между собой соединяемы.2
При изготовлении реостатов и магазинов сопротивлений,
а также при сборке различных приборов приходится иметь
дело с проволоками различных материалов и диаметров. Ниже
приведены некоторые данные сопротивлений наиболее употре-
бительных проволок. Указанные числа надо считать лишь
приблизительными, так как проволоки одного и того же на-
звания могут значительно отличаться по сорту, а следовательно,
по сопротивлению.
Приблизительное сопротивление 1 метра
Диаметр
в миллимет-
рах
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Медь 2,27 0,57 0,25 0,14 0,089 0,063 0,046 0,035 0,028 0,023
Железо 15,30 3,83 1,70 0,96 0,61 0,43 0,31 0,24 0,19 0,15
Никелин 56,80 14,20 6,31 3,55 2,27 1,56 1,16 0,89 0,70 0,57
Манганин 53,76 13,44 5,97 3,36 2,15 1,49 1,09 0,84 0,66 0,54
Константан 64,10 16,2 7,12 4,02 2,56 1,78 1,32 1,01 0,79 0,64
Нейзильбер 38,20 9,55 4,24 2,39 1,58 1,02 0,78 0,60 0,47 0,38
Ключи, выключатели, рубильники, коммутаторы,
переключатели
Ключи. Применяются во всех случаях, когда цепь тре-
буется замкнуть лишь на короткое время. Можно вообще
Рис. 87.
Рис. 88.
посоветовать, чтобы учащиеся не оставляли цепь под током без
нужды, широко пользоваться именно ключами и кнопками.
1 Об изготовлении магазина сопротивлений см. также Абрагам—
Сборник элементарных опытов по физике, II, стр. 256 (§ 70).
2 Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. III, стр. 111—113.

89

На рис. 87 изображен один тип ключа. Размеры дощечки
могут быть взяты 10 см х 5 см х 1,5 см; упругой латунной
полоски А 8 см XI см Х 0,05 см и латунной полоски, соеди-
ненной с правым зажимом, 3 см X 1 см х 0,05 см.
Винт под полоской А — латунный с плоской
головкой. Другая форма ключа представлена
на рис. 88.
Во многих случаях полезна будет кнопка,
применяемая при электрических звонках
(рис. 89). Ее удобнее привернуть на до-
щечку с клеммами. Проще всего в этом случае, как и во
многих других, воспользоваться деревянными кружками для
выключателей электрических ламп, продающимися за дешевую
Рис- 89.
Рис. 90.
Pnt. 91.
цену в складах электрических принадлежностей (диам. 11 см,
толщ. 1,3 см). В ряде установок может оказаться полезным
телеграфный ключ с 3 зажимами (рис. 90).
Выключатели. Удобный выключатель
изображен на рис. 91. Размеры дощечки для вы-
ключателя: 13 см х 8 см Х 1—
0,5 см. Пластинки А и В — ла-
тунные, толщ. 0,5 мм, рыча-
жок С— из латуни, толщ. 2—
2,5 мм.1 Сходные по устрой-
ству выключатели можно за
недорогую цену достать в ма-
газинах, торгующих принад-
лежностями для радио. Один из них изображен на рис. 92.
Выключатель можно привернуть к струбцинке, прикрепляемой
Рис. 92.
Рис. 93.
Рис. 94.
1 Предложен Кольбе.

90

к столу (см. рис. 93). Менее пригодным в школьной практике
надо признать ртутный выключатель.1
Ламповый выключатель надо установить на дощечке с двумя
зажимами или на дощечке со струбцинкой (см. рис. 93).
Рубильники. Небольшие рубильники за недорогую
плату можно достать в магазинах электрических принадлеж-
ностей. Их также надо установить на дощечках с зажимами.
Дощечки можно привернуть к струбцинкам (рис. 94).
Рис. 95.
Коммутатор. В неко-
торых установках полезен мо-
жет быть коммутатор, слу-
жащий для удобной и быстрой
перемены направления тока
в цепи.
На рис. 95 изображен ком-
мутатор с передвигающейся
двойной рукояткой по типу
выключателя, указанного на
рис. 91.
Для быстрого и удобного перевода какого-либо прибора
(например, гальванометра) из одной цепи в другую служат
переключатели.2
Зажимы и провода
Для присоединения проводов к электродам элементов и для
соединения элементов и проводов между собою понадобятся
зажимы, изображенные на рис. 96а.
«Для ввинчивания в дерево при сборке всех вышеуказанных
приборов и приборов, описан-
ных далее, нужны зажимы, изо-
браженные на рис. 966. В ма-
газинах принадлежностей для
радио можно достать зажимы
стандартного типа с карболи-
товой головкой, рис. 97.
В качестве проводов можно
пользоваться, во-первых, изо-
лированной звонковой прово-
локой (диам. 0,9 мм) и, во-вторых, с гораздо большим удоб-
ством, мягкими изолированными проводами, сплетенными из
тонкой медной проволоки (диам. 1 мм). Для токов значитель-
ной силы потребуются провода с диам. 1,5—2 мм. Звонковую
проволоку удобнее хранить в виде спиралек, навернутых на
Рис. 96а.
1 Знаменский — Лабораторные занятия, вып. II, 1926, рис. 219, и вып.
IV, 1930, рис. 89.
2 Знаменский —Лабораторные занятия, вып. IV, Гиз, 1930, рис. 74;
Галанин и др.—Физический эксперимент в школе, т. III, стр. 26—38.

91

палочки (можно несколько на одну). Учащихся следует при-
учать аккуратно после работы опять навивать провода на
палочки. Концы мягких проводов надо круто сплести и
оплавить оловом или, еще лучше, припаять к концам ку-
сочки толстой медной проволоки. Места припоя обернуть
и закрепить изолировочной лентой. Для каждой работаю-
щей группы нужны следующие провода: 2 толстых и ко-
ротких провода для соединения аккумуляторов и элементов
(10—15 см), 3 длинных провода ("100—200 см), 2 более корот-
Рис. 96б.
Рис. 97.
ких (30—60 см) и 4 еще короче (15 см). Необходимо следить,
чтобы учащиеся тщательно отчищали концы проводов (ножом
или наждачной бумагой).1
Приборы, относящиеся к отдельным работам, указаны при
описании работ.
Указания по оборудованию самой физической лаборатории
средней школы можно найти в литературе, приведенной на
стр. 108.
III. ОБ ИЗМЕРЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
И О ВЫЧИСЛЕНИЯХ
Числа, получающиеся при измерении физических величин,
вследствие неизбежных погрешностей никогда не обладают
безусловной точностью.
Неточность измерений зависит, во-первых, от несовершен-
ства наших органов чувств, которые не в состоянии распо-
знавать мелких отличий в расстояниях, температуре, звуках,
освещении и пр. Во-вторых, от того, что измерительные приборы
не дают совершенно точных и вполне согласных показаний,
как бы тщательно они ни были изготовлены. Наконец, в-тре-
тьих, от постоянного воздействия как на измерительный при-
бор, так и на измеряемый предмет окружающей их среды, в
1 О проводах и зажимах см. подробные указания в руководстве Гала-
нин и др.— Физический эксперимент в школе, т. III.

92

которой происходят постоянные изменения, влияющие на ре-
зультат измерения (изменения в температуре, давлении, влаж-
ности и пр.).
Так как все получаемые при измерениях числа не точные,
а лишь приближенные, то весьма важно уметь каждый раз
оценить, какова допущенная ошибка, а значит и какова точ-
ность измерения.
1. Абсолютная погрешность приближенного числа
1) Положим, что при измерении масштабом длины прямо-
угольной пластинки нами найдено число, равное 8,73 см. Де-
сятые доли миллиметра (сотые доли сантиметра) оценивались
на глаз. Число 8,73 см, несомненно, число приближенное. До-
пустим, что наибольшая ошибка, которая нами здесь могла
быть сделана, 0,2 мм или 0,02 см. Тогда говорят, что
0,02 см — абсолютная погрешность приближенного числа
8,73 см.1
Говоря об абсолютной погрешности в 0,02 см, мы при этом
не знаем, больше или меньше 8,73 см точная длина пластинки.
Мы только можем сказать, что точная длина пластинки заклю-
чена между (8,73 — 0,02) см = 8,71 см и (8,73 + 0,02) см = 8,75 см,
что будем записывать так: 8,73±0,02.
Принимая 0,02 см за абсолютную погрешность приближен-
ного числа 8,73 см, мы будем говорить, что 8,73 см есть
длина пластинки с точностью до 0,02 см.
Числа 8,71 и 8,75 см составляют низшую и высшую границы
точного числа.
2) Положим, что, измеряя длину цилиндра миллиметровой
линейкой, мы отсчитывали только целые миллиметры и нашли,
что длина цилиндра больше 50 мм и меньше 51 мм. Если
длину цилиндра мы будем считать равной 50 мм, отбросив
излишек меньший одного миллиметра, мы получим для длины
цилиндра приближенное число 50 мм с точностью до 1 мм.
Мы могли бы за длину цилиндра взять и 51 мм. И в этом слу-
чае 51 мм есть приближенное значение длины цилиндра с точ-
ностью до 1 мм. Только в первом случае приближенное число —
число с недостатком, а во втором — с избытком. Абсолютная
погрешность в обоих случаях 1 мм, причем здесь в отличие
от примера, рассмотренного выше, мы знаем — больше или
меньше приближенного числа точная длина цилиндра. Она
больше 50 мм и меньше 51 мм. 50 мм есть низшая граница,
а 51 мм — высшая граница точного числа. Если вместо точной
1 Если 0,02 — наибольшая ошибка, то, строго говоря, мы самой абсо-
лютной погрешности не знаем, а только ее высшую границу, какой являет-
ся число 0,02 см. За абсолютную погрешность и будем принимать или ее
высшую границу, т. е. число, близкое к ней, но заведомо большее, чем
она, или среднюю погрешность.

93

длины цилиндра мы берем 59 мм или 51 мм, в том и другом
случае мы делаем ошибку, меньшую 1 мм.
3) Часто какая-либо величина дается как уже известная из
научных, гораздо более точных измерений, чем те, которые
производятся нами. В школьных работах с этою величиною мы
сравниваем полученную нами. В таком случае опять может
ставиться вопрос о допущенной нами ошибке. Возьмем такой
пример. В справочных таблицах для длины дюйма указана
величина 2,54 см. Из своих измерений мы, допустим, нашли
для длины дюйма число 2,53 см. Тогда, взяв разность между
„точным" числом и найденным нами (т. е. 2,54—2,53), мы
получим абсолютную погрешность равной 0,01 см.
2. Относительная погрешность приближенного
числа
Возьмем ряд измерений и укажем при этом, каковы были
абсолютные погрешности. Положим, было найдено:
1) Длина проволоки (измерялась масштабом) 18,3 см =
= 183 мм. Абсолютная погрешность 0,5 мм.
2) Длина прямоугольной пластинки (измерялась масштабом)
8,73 см = 87,3 мм. Абсолютная погрешность 0,2 мм.
3) Длина цилиндра (измерялась штангенциркулем) 5,04 см =
= 50,4 мм. Абсолютная погрешность 0,1 мм.
4) Диаметр цилиндра (измерялся штангенциркулем)
1,54 см =15,4 мм. Абсолютная погрешность 0,1 мм.
5) Диаметр проволоки (измерялся микрометром) 1,48 мм.
Абсолютная погрешность 0,01 мм.
Абсолютная погрешность первого измерения — наибольшая,
пятого — наименьшая; абсолютные погрешности третьего и
четвертого одинаковы. Можно ли, указав одни только абсо-
лютные погрешности в пяти приведенных измерениях, сказать,
которое из этих измерений сделано лучше, точнее?
Очевидно, надо принять в расчет еще и самые числа, най-
денные при измерениях. Независимо от найденного прибли-
женного числа, абсолютная погрешность сама по себе еще не дает
возможности судить о качестве произведенного измерения.
Чтобы судить о последнем, найдем во всех пяти случаях,
как велика ошибка, приходящаяся на каждую единицу измеряе-
мой величины, иначе говоря — какую часть измеряемой длины
составляет абсолютная погрешность измерения, причем для
удобства сравнения результаты выразим в десятичных дробях:

94

Сравнивая полученные числа, мы видим, что наиболее точ-
ные измерения были второе и третье, наименее точные — чет-
вертое и пятое. А ведь абсолютная погрешность пятого изме-
рения была наименьшая. Мы видим, что четвертое и пятое
измерения, проведенные более точными инструментами — штан-
генциркулем и микрометром, тем не менее оказались менее
точными.
Мы видим, сравнивая четвертое, пятое и первое измерения,
что, измеряя диаметр тонкой проволоки микрометром с ошиб-
кой всего в 0,01 мм, мы достигаем только такой же точности
измерения, как при измерении штангенциркулем диаметра
цилиндра, где ошибка уже 0,1 мм, и менее точно измеряем,
чем при измерении масштабом, дающим ошибку в 0,5 мм.
Числа 0,003, 0,002, 0,007, полученные при предыдущих ра-
счетах, составляют так называемую относительную погреш-
ность. Для определения относительной погрешности надо абсо-
лютную погрешность измеряемой величины разделить на эту
величину.1
Удобнее всего выражать относительную погрешность в про-
центах, умножая полученные дроби на 100. Так, в наших при-
мерах получаются относительные погрешности: 0,3%, 0,2% и
0,7%.
3. Абсолютная погрешность результата
Как оценивать, какова абсолютная погрешность результата,
когда известны абсолютные погрешности тех? чисел, по кото-
рым ищется результат?
1) Положим, мы нашли для длины прямоугольной пластинки
значение 8,73 см и для ее ширины 4,25 см, причем абсолютная
погрешность того и другого измерения 0,02 см. Определим
площадь прямоугольной пластинки, произведя перемножения
чисел 8,73 и 4,25:
8,73 X 4,25
4365
1746
3492
37,1025
Жирным шрифтом отмечены цифры сомнительные, не за-
служивающие доверия.
Мы видим, что в окончательном результате десятые доли
не заслуживают доверия; поэтому для площади мы примем
37,1 см2, где взяты только десятые доли, а сотые и дальней-
шие, как совершенно не заслуживающие доверия, отброшены.
1 Мы обычно не знаем ни точного значения измеряемой величины, ни
точного значения абсолютной погрешности. Если мы будем брать высшую
границу абсолютной погрешности и делить ее на низшую границу точ-
ного числа, мы будем иметь высшую границу относительной погрешности.

95

Так как при измерении ребер были возможны ошибки в
ту и другую сторону в 0,02 см, то произведем вычисления,
взяв крайние границы для длины того и другого ребра:
8,71 X 4,23 8,75 X 4,27
2613 6125
1742 1750
3484 3500
36,8433 37,3625
Таким образом, для нашего приближенного результата
37,1 см2 мы получаем крайние границы 36,84 см2 и 37,36 см2,
Разницы (37,1—36,84) см2 = 0,26 см2 и (37,36 — 37,1) см2 =
= 0,26 см2 составляют абсолютную погрешность результата.
Этим путем мы еще раз удостоверяемся, что в полученном
значении для площади возможна ошибка уже в десятых долях.
Поэтому сотые и следующие доли должны быть отброшены.
Таким путем непосредственных проб возможно всегда по
абсолютным погрешностям произведенных отдельных измере-
ний найти абсолютную погрешность окончательного результата.
2) Теория приближенных вычислений дает правила, по ко-
торым можно найти абсолютную погрешность быстро, без не-
посредственных проб.
Обозначим через а и b приближенные числа, через Да и
Ab — их абсолютные погрешности.
Абсолютная погрешность
суммы
равна
разности
произведения
частного
квадрата
куба
кв. корня
куб. корня
3) Найдем абсолютную погрешность произведения 8,73 X 4,25,
пользуясь формулой, приведенной в предыдущем пункте:
а = 8,73; 6 = 4,25; А а = 0,02; А Ь = 0,02.
Абсолютная погрешность произведения: 8,73X4,25 равна
8,73 X 0,02 + 4,25 X 0,02^ 13 X 0,02 £ 0,26.
Это же число было получено выше путем непосредствен-
ных проб (пункт 1).

96

4. Относительная погрешность результата
1) Выше была найдена абсолютная погрешность результата
{площади прямоугольной пластинки). Найдем относительную
погрешность результата, деля абсолютную погрешность на са-
мое число:
0,007 или 0,7%.
Таким образом, относительная погрешность результата мо-
жет быть найдена, если известна его абсолютная погрешность.
2) Теория приближенных вычислений дает правила, по ко-
торым относительную погрешность результата можно найти
быстро, зная погрешности отдельных измерений.
Относительная погрешность
3) Найдем относительную погрешность произведения
8,73 X 4,25, пользуясь формулой, приведенной в предыдущем
пункте:
Относительная погрешность произведения: 8,73 X 4,25 ~
~ 0,002+ 0,005-0,007, или 0,7%. Это же число было получено
выше (пункт 1).
5. Повторные измерения. Среднее арифметическое
из полученных результатов
Для получения более надежных результатов необходимо
производить измерение данной величины несколько раз (при
тех же условиях). Вследствие неизбежных случайных погреш-
ностей мы обычно получаем ряд отличных друг от друга ре-
зультатов. Одни из них больше истинного значения измеряемой

97

величины, другие наоборот, меньше, причем вероятность сде-
лать ошибку в ту или другую сторону совершенно одинакова.
Беря среднее арифметическое из всех полученных результа-
тов, мы ослабляем влияние случайных погрешностей и нахо-
дим результат, несомненно, более близкий к истинному значе-
нию измеряемой величины.
Пример. При измерении диаметра проволоки микрометром
были найдены следующие результаты: 1,52 мм; 1,54 мц; 1,53 мм;
1,52 мм; 1,55 мм.
Среднее арифметическое:
1,52 + 1,54 + 1,53 + 1,52 + 1,55 = { 53 ^
5
Погрешности при отдельных измерениях: 0,01 мм; 0,01 мм;
0 мм; 0,01 мм; 0,02 мм. Средняя абсолютная погрешность;
o,oi + o,oi -I- о + 0,01 + 0,02 =«0 01 мм
5
Средняя относительная погрешность:
1% = °>0065> ИЛИ °'65% ~ °>7°/о.
6. Примеры на определение абсолютной и относи-
тельной погрешностей
Пример 1. Диаметр и высота цилиндра измерялись штан-
генциркулем, причем были найдены такие результаты:
Радиус Средняя абсолютная погрешность:
154 ММ 0.03 + 0.07 4 0,03 ^0
15.3 „ 3
15.4 „ Средняя относительная погрешность:
Средн. ариф. 15,37 мм t 0,0026.
При школьных измерениях можем взять высшую границу
абсолютной погрешности 0,1 мм и относительную погрешность
15,3* °'006-
Высота Средняя абсолютная погрешность:
50,4 мм од + 01+o 67
50,6 „ „ 3
50 5 Средняя относительная погрешность:
Средн. ариф. 50,5 мм 0,0013.
Если взять высшую границу абсолютной погрешности
0,1 мм, для относительной погрешности получим 0,002.
Объем цилиндра равен 3,14-(15,37)2-50,5 мм3 = 37,5 см*.

98

Так как is взято 3,14 вместо 3,141592..., то абсолютная по-
грешность 0,0016, а относительная ~ 0,0005. Находим от-
носительную погрешность результата (это проще, чем нахо-
дить сначала абсолютную погрешность). Она равна 0,0005 +
+ 2-0,0026 + 0,0013^0,0074, или -0,7%.
Абсолютная погрешность результата равна: 37,5-0,007 см3~
^0,26 см*.
Если взять относительные погрешности равными 0,006 и
0,002, то относительную погрешность результата получим рав-
ной:
0,0005 + 2 • 0,006 + 0,002 # 0,015 X 1,5%.
Абсолютная погрешность результата равна: 37,5-0,015 см3~
^0,56 см3.
Пример 2. При определении удельного веса воздуха най-
ден вес выкачанного воздуха равным 0,52 Г, а его объем
425 см6, причем ошибка при взвешивании могла достигать
0,02 Г, а при измерении объема 2 см9. Относительные погреш-
ности равны ^52 ~0,04 и ^^0,005. Относительная погреш-
ность результата 0,04 + 0,005 = 0,045, или 4,5%-
Удельный вес воздуха равен ^|| = 0,00122 —8.
Абсолютная погрешность результата: 0,00122 X 0,045 =
= 0,00005—3. Таким образом, уже за пятый десятичный знак
в окончательном результате мы ручаться не можем.
7. Сокращенные вычисления
Вычисляя по найденным путем непосредственных измерений
величинам площадь, объем, вес, удельный вес и др., мы произво-
дим арифметические действия над приближенными числами.
Если мы будем эти действия производить так же, как над
точными числами, TQ МЫ будем делать лишнюю, ненужную
работу, выписывать лишние цифры. Так, в примере, приведен-
ном на стр. 94, 'в произведении двух чисел 8,73 и 4,25 три
последние знака совсем не заслуживают доверия, а один не
вполне надежен. Имея дело с приближенными числами,
надо действия производить сокращенным способом. Укажем
здесь некоторые правила.
Будем называть значащими цифрами приближенного числа
все его цифры, кроме нуля, а также и нуль в тех случаях,
когда он стоит между значащими цифрами. Так, в числах 1200
и 0,035 все нули — незначащие цифры, а в числах 207 и 10,33
нули — значащие. В некоторых случаях значащий нуль может
оказаться и в конце числа. Так, точное отношение дюйма
к сантиметру выражается числом 2,54000. Здесь все нули —

99

значащие, так как они указывают на заведомое отсутствие ты-
сячных, десятитысячных и стотысячных долей. Из приближен-
ных чисел будем считать то „короче", которое выражено
меньшим числом значащих цифр (на запятую при этом ника-
кого внимания не будем обращать).
При расчетах часто приходится числа округлять. Округ-
ление числа состоит в замене одной или нескольких его по-
следних цифр нулями, а если эти цифры находятся далее за-
пятой, то — в отбрасывании их. При этом, если первая из цифр,
заменяемых нулями или отбрасываемых, меньше 5, то преды-
дущую цифру мы оставляем без изменения. Если больше 5
(или с 5 последующими цифрами), предыдущую цифру увели-
чиваем на единицу.
Примеры:
Числа Округленные числа
3543 3540 или 3500
13,586 13,59 , 13,6
0,2378 0,238 , 0,24
При расчетах с приближенными числами можно руковод-
ствоваться следующими правилами.
1) В окончательном результате удерживать столько знача-
щих цифр, сколько их имеется в самом коротком из данных
приближенных чисел.
2) В результатах всех промежуточных действий удерживать
одной значащей цифрой больше, чем в окончательном резуль-
тате.
Примеры.
1) При измерении прямоугольной пластинки длина ее ребер
оказалась равной 8,73 см, 4,25 и 2,16 см. Находим объем.
Окончательный результат не должен содержать более 3 зна-
чащих цифр, результат промежуточный — не больше 4.
8,73 X 4,25 = 37,1025 ^ 37,10.
Оставляем число 37,1.
37,1 X 2,16 = 80,136.
Оставляем число 80,1 см? ~80 см6.
Считая абсолютную погрешность при измерении ребер рав-
ной 0,2 мм, мы для относительной погрешности результата
получаем:
^| + + 2°11~ °'002 + °>005 + 0,01 ^ 0,017, или 1,7%.
Для абсолютной погрешности: 80-0,017=1,36 см6.
Таким образом, вычисление и не надо делать точнее, чем
было сделано выше.

100

2) Вычислить объем цилиндра по найденному радиусу 1,54 см
и высоте 5,05 см.
8. Логарифмический способ вычисления
Многие расчеты при лабораторных работах упрощаются и
сокращаются, если пользоваться логарифмическими таб-
лицами (см. табл. I и II в конце первой части).
Полезным и выгодным может быть и применение логариф-
мической линейки (если ею постоянно пользоваться).
Нахождение учащимися абсолютной и относительной по-
грешностей должно быть в основном отнесено ко второй сту-
пени курса физики. Однако было бы желательно не оставлять
совсем без внимания этого вопроса и в первой ступени.
IV. ЛИТЕРАТУРА
1. Руководства по лабораторным занятиям, специально
предназначенные для средней школы
Руководства на русском языке приведены полностью. Руководства на
иностранных языках указаны лишь немногие. Звездочкой отмечены заслу-
живающие внимания в первую очередь.
*В. Н. Бакушинский. Организация лабораторных работ по физике
в средней школе. Изд. 2-е, Учпедгиз, Москва, 1949, 180 стр., 54 рис. (изд. 1-е,
1940 и 1946 г.)

101

Содержание первой части: гл. 1. Организация материальной сто-
роны лабораторных работ; гл. 2. Предварительный анализ лаборатор-
ных работ; гл. 3. Лабораторные работы VI класса; гл. 4. Лаборатор-
ные работы VII класса. Описаны 27 работ и приборы для них. Со-
держание второй части: гл. 1. Общие вопросы организации лаборатор-
ных работ; гл. 2. Механика; гл. 3. Теплота; гл. 4. Электричество и
оптика. Описаны 30 работ и приборы для них.
Н. и Н. Володкевич. Курс практических занятий по физике для
средних учебных заведений. Изд. „Сотрудник“, Киев, 1910, XI + 224 стр.,
144 рис.
Руководство представляет собой результат опыта ведения прак-
тических занятий в течение нескольких лет в одной из школ Киева.
В книге содержится описание 109 работ. Все работы количественного
характера. Приборы для работ, кроме некоторых, простой кон-
струкции.
Г. Ган. Руководство к практическим занятиям по физике в средней
школе. Перев. с нем. под ред. А. А. Добиаша. Изд. „Образование“, СПб.
1912, VIII + 390 стр., 226 рис.
Описание каждой работы включает детальные указания, специально
предназначенные для учащихся. Почти при всех работах приводится
образец протокола для записи результатов. Широкое применение
дано графическому методу. В руководстве 10 частей, содержащих
описания свыше 200 работ.
И. Глинка. Опыт по методике физики. Лабораторные уроки в сред-
ней школе. Изд. „Образование“, СПб., 1911; 148 стр., 12 рис., изд. 2-е,
1922.
Книга Глинки — один из первых опытов организации практиче-
ских занятий по физике в форме лабораторных уроков. Книга состоит
из двух частей. В первой части дается принципиальное обоснование
метода лабораторных уроков и разбирается практическая возможность
его осуществления. Вторая часть содержит описание 44 работ (про-
стейшие измерения; жидкости и газы; теплота).
* Г. Григорьев, П. Знаменский, И. Кавун. Практические за-
нятия по физике для учащихся в средней школе. Изд. 4-е, ГИЗ, 1925,
196 стр., 101 рис. и 6 таблиц.
Настоящее руководство, выпущенное первым изданием в 1910 г., —
результат опыта авторов в ленинградских учебных заведениях. Книга
предназначена для учащихся. Поэтому и те общие указания к рабо-
там, которые помещены в начале руководства, и дальнейшее описа-
ние 82 работ все время имеют в виду, что книгой пользуются уча-
щиеся. В конце книги собраны некоторые необходимые технические
и практические указания для преподавателей.
Э. Гримзель. Избранные работы по физике для учеников средней
школы. Перев. Е. и Н. Кашиных. Изд. т-ва И. Д. Сытина, М., 1914, 54 стр.,
26 рис.
В книге описано всего 14 работ, из них. 11 по оптике, 2 по магне-
тизму и 1 по молекулярной физике. Наиболее интересный материал
представляют 8 работ по физической оптике (интерференция, диффрак-
ция и поляризация) — по тому отделу, который в нашей школе еще не
пользуется достаточным вниманием. Работы по своему типу и содер-
жанию должны быть отнесены ко второй ступени курса физики.
* Н. С. Дрентельн. Пособие для практических работ по физике
в средней школе с вопросами для упражнений. Изд. 2-е т-ва И. Д. Сытина,
СПб., 1913, XX + 198 стр., 63 рис.

102

В книге (первое изд. 1908 г.) собран прекрасно разработанный и
систематизированный материал на основании пятилетней практики
в одной из ленинградских школ. 65 работ (простейшие измерения,
жидкости и газы, теплота). Каждая работа описана очень подробно,
с перечислением необходимых приборов и материалов, причем везде
указаны размеры приборов. Много внимания уделено различным тех-
ническим деталям и особенностям каждой работы, чем обеспечена
гладкость прохождения всех работ и правильность получаемых резуль-
татов. Ценны прибавленные к каждой работе числовые примеры, взя-
тые из практики. В каждой главе даны вопросы и задачи. Приборы
для работ упрощенные.
П. А. Знаменский. Лабораторные занятия по физике. Вып. I, изд. 3-е,
ГИЗ, 1928, 179 стр., 128 рис., 7 табл.; вып. II, изд. 2-е, 1927, 171 стр., 166 рис.,
2 табл.; вып. III, изд. 2-е, 1928, 180 стр., 185 рис., 2 табл.
Вып. I. Введение. Некоторые сведения из механики. Жидкости и газы.
Теплота, 107 работ и 153 доп. упражнения.
Вып. II. Свет. Электричество и магнетизм. 88 работ и 136 доп. упраж-
нений.
Вып. III. Механика. Молекулярные явления. Теплота. Звук. Лучистая
энергия. Электричество и магнетизм. 83 работы и 116 доп. упражнений.
Всего 278 работ и 405 доп. упражнений.
Вып. IV. Пособие для учителей. 1930, 196 стр., 162 рис.
Изд. 3-е, 1934, в двух частях 263 + 315 стр., 566 рис.; изд. 4-е, 1936, в
двух частях, 260 + 307 стр.; 601 рис.; изд. 5-е, 1948 и 1949, в двух частях,
308+364 стр., 640 рис.
А. А. Зонненштраль и А. Н. Яницкий. Таблицы практических
занятий по физике для средней школы. Под ред. проф. Косоногова,
вып. I, 50 табл., Киев, 1908.
В первом выпуске (следующих выпусков не выходило) собраны
описания 50 работ из разных отделов. Подбор работ случайный. Каж-
дое упражнение описано на отдельном листе и притом отпечатано
лишь на одной его стороне, чтобы дать возможность наклеить листок
на картон.
Ф. Н. Индриксон. Работы по физике для средней школы. Изд. 2-е,
СПб., 1911, VI+ 256 стр., 75 рис. и 2 табл.
Первое издание книги Индриксона под заглавием „Несколько
работ по физике для учеников средней школы" вышло в свет в 1905 г.
Это первое по времени руководство для практических занятий по
физике, написанное русским автором специально для русской средней
школы. Второе издание по сравнению с первым значительно допол-
нено. В книге 93 работы (11 отделов), преимущественно измеритель-
ного характера.
Ф. Н. Индриксон. Начальные работы по физике, вып. I. Перво-
начальные измерения и вычисления. V+72 стр., 51 рис., 1913; вып. 2. Уче-
ние о жидкостях и газах. Учение о теплоте, 87 стр., 37 рис., 1913, вып. 3.
Движение тела под влиянием силы. Учение о свете, 100 стр., 89 рис., 1913;
вып. 4. Учение о магнетизме и электричестве, 96 стр., 88 рис., 1914. Изд.
И. Д. Сытина, Москва.
Четыре выпуска содержат описание 100 работ (по 25 в каждом)
для постановки их на начальной стадии изучения физики.
* Р. Клей. Опыты по свету, пособие для лабораторных занятий в школе.
Перев. с англ. М. А. Дьяконова под ред. А. П. Афанасьева. „Научное книго-
издательство". П., 1922, 218 стр. мал. форм., 155 рис.

103

Оригинал относится к 1910 г. Содержит 65 тем, охватывающих
все основные вопросы оптики. По богатству и ценности материала
книга Клея должна быть отнесена к основным.
Г. Крей. Лабораторные занятия по физике. Перев. с 9-го англ. изд.
Б. Остроумова под ред. Н. И. Медянцева. Казань, 1924, XV +190 стр.,
128 рис.
В книге содержатся 94 работы по всем отделам курса.
А. Модестов и Н. Дюрнбаум. Рабочая тетрадь для лабораторных
занятий по физике. ГИЗ, 1926, 128 стр., 70 рис.
Тетрадь представляет сборник 53 работ по основным вопросам
элементарного курса физики (первый концентр курса). Описания мно-
гих работ сопровождаются соответствующими таблицами. Кроме того,
в тексте каждой работы оставлены пустые места для заполнения их
числами, полученными во время выполнения работы. В конце каждого
описания оставлено пустое место с заголовком „Заключение" для
заполнения учащимися после коллективной беседы преподавателя
с группой.
А. Я. Модестов. Тетрадь для практических работ по физике, для
проф. школ и школ ученичества в горной промышленности. ГИЗ, 1921,
99 стр., 39 рис.
Содержит описание 32 работ; подобна предыдущей тетради.
К. И о а к. Сборник задач для практических работ по физике в сред-
ней школе. Перев. с немецкого Савича под ред. Майзеля. Изд. Суворина,
СПб., 1907, IX + 225 стр., 93 рис. и .8 табл.
В книге приведено описание 146 работ (8 отделов). Описания
хотя и краткие, но очень ясные. Руководство Ноака — одно из первых
руководств для лабораторных занятий.
* А. А. Покровский и Б. С. Зворыкин. Фронтальные лаборатор-
ные занятия по физике в средней школе. Руководство для преподавателей.
Изд. Акад. пед. наук РСФСР, Москва, 1950, 171 стр., 133 рис.
Содержит описание 23 работ для VI и VII классов и 30 — для
VIII—X классов. Работы в основном указаны школьной программой.
Оборудование для работ, простое по конструкции, выпускается про-
мышленностью. По ряду работ приведены примерные результаты, полу-
ченные из опыта. Ценны методические указания, а также указания по
оборудованию фронтальных лабораторных занятий в целом и его
хранению, по их организации.
* А. А. Покровский, А. И. Глазырин, А. Г. Дубов, Б. С. Зво-
рыкин, С. А. Шурхин. Практикум по физике в старших классах сред-
ней школы. Пособие для учителя. Под ред. А. А. Покровского. Изд. 2-е,
Учпедгиз, М., 1954, 285 стр., 175 рис. (1-е издание 1951 г.)
В книге дано описание 30 работ (9 работ по механике, 7— по
теплоте, 7— по электричеству и 7— по оптике). По каждой работе
указано необходимое оборудование, изложен порядок выполнения,
приведены примерные числовые результаты, полученные при поста-
новке работ в школах, и расчет погрешностей.
Кроме того, имеется общий список приборов и материалов, необ-
ходимых для проведения данного практикума, примерные инструкции
для учащихся и в качестве образцов приведен отчет учащихся.

104

Н. П. Рязанов, Организация практикума по физике в средней школе.
Из серии Гос. научно-исслед. инст. школ НКП РСФСР „В помощь учи-
телю", М., 1941, 43 стр.,, 20 рис.
Автор делится опытом своей работы в одной из московских школ
по постановке физического практикума. Содержание брошюры: гл. 1.
Общие замечания о лабораторных работах; гл. 2. Организация прак-
тикума; гл. 3. Выполнение работ; гл. 4. Учет работы; гл. 5. Методика
постановки работ.
* Собрание лабораторных упражнений, составленное Ко-
миссией при образцовом физическом кабинете Киевского педагогического
музея. Киев, 1913, IV-г 162 стр., 48 рис. и 23 табл.
Книга составилась из статей, печатавшихся в журнале „Физиче-
ское обозрение" 1910—1912 г. Авторы (Де-Метц Роше, Слесарев-
ский и Яницкий) дали в сборнике описание 26 работ, касающихся
всех отделов курса и выбранных авторами из большого списка работ,
приводимых различными руководствами. Все работы тщательно раз-
работаны и для них подобраны соответствующие приборы. Описание
каждой работы содержит детальное описание приборов, числовые дан-
ные, получаемые при работах с предлагаемыми приборами, и обстоя-
тельное обследование возможных ошибок. В сборнике имеется и спе-
циальная статья о погрешностях измерений и влиянии их на оконча-
тельный результат. Приборы указываются частью из описанных в дру-
гих руководствах (напр. Гана, Гримзеля), частью сконструированные
авторами.
A. А. Торчинский и Г. И. Фалеев. Лабораторные работы по
физике для 5-го года обучения (работы JM« 1—21). Под. ред. В. Э. Фриден-
берга, .Работник просвещения", М., 1929, 40 стр., 16 рис.
Ф. И. Мериакри, Н. И. Преображенский и Г. И.Фалеев.
Лабораторные работы по физике для 6 и 7-го годов обучения (работы
№ 1—11 и № 1—17). Под ред.. В. Э. Фриденберга, „Московский рабо-
чий*, 1930, 80 стр. с рисунками.
Описание каждой работы содержит перечень необходимых прибо-
ров и материалов, указания о порядке выполнения (по пунктам) и
вопросы. К работам приложены дополнительные вопросы.
B. А. Фетисов. Физический практикум. Изд. Московского городского
ин-та усоверш. учителей, М., 1946, 84 стр.
А.Ф.Чистов. Опыт постановки практических занятий по физике
в высшем начальном училище. П., 1914, 68 стр., 20 рис.
Книжка написана на основании личного опыта автора в четырех-
классном городском училище в Ленинграде. Это один из первых опы-
тов в начальной школе. Описание дано для 24 работ.
А. Ф. Чистов. Работы по электрическому току. Под ред. П. А. Зна-
менского. ГИЗ, 1925, 48 стр., мал. формата, 22 рис.
В книжке описано 16 работ. Работы с уклоном в сторону техники.
В конце-список литературы и указания к постановке работ.
Т. Distler. Physikalische Übungen für die Unterstufe. Eine Einführung
in die Physik an der Hand von Schülerversachen Otto Salle, Berlin. 1922,
158 стр., 141 рис.
В руководстве 166 работ. Автор старается провести изучение эле-
ментов физики на основе простейших самостоятельных работ уча-

105

щихся. Поэтому работы в значительной части качественного харак-
тера. В описании каждой работы перечислены необходимые приборы
и материалы, затем указан порядок опыта и, наконец, формулирован
тот вывод, к которому приводит данная работа.
* К. Hahn und W. Koch. Physikalische Schülerübungen. Nach den
grundsätzen und Schöpfungen Ernst Grimsels bearbeitet und erweitert unter
Mitwirkung von H. Bartens. Oberrealschuie auf der Uhlenhorst. Hamburg.
2 Autgabe, 1927, B. G. Teubner. Berlin. Leipzig, 140 стр., 159 рис., 3 табл.
Данное руководство дает результаты более чем 25-летнего опыта
авторов ведения лабораторных занятий по физике, из которых свыше
15 лет приходится на долю обязательных, связанных с курсом физики
занятий на „один фронт". Авторами из громадного имевшегося и
в значительной мере унаследованного еще от Гримзеля материала
сделан тщательный отбор. Приборы и установки взяты по возможности
простые, во многих случаях оригинальные и новые. Работы разбиты
по двум ступеням курса: начальной и высшей. В первой ступени мы
находим 86 работ, во второй—102. В начале книжки даются общие
руководящие указания для учащихся. В конце дан перечень приборов
и материалов общего назначения и по отделам,
Н. Hahn. Handbuch für Physikalische Schülerübungen. Berlin, Verlag von
Julius Springer, изд. 3-е, 1929, XV +507 стр., 340 рис. См. руководство
Г. Гана под JNfe 2.
Данное руководство для преподавателей содержит много указаний
методического и технического характера. В конце — очень подробный
указатель литературы.
* R. А. Millikan, Н. G. Gale, Т. С. Daris. Exercices in Laboratory
Physics for Secondary Schools Gum and company, Boston, 1925, 133 стр.,
109 рис.
Содержит описание 63 работ, относящихся ко всем отделам курса
физики.
Mori п. Exercices practiques de Physique. Paris, 1905—1906, VIII+ 368 стр.,
214 рис. Свыше 400 упражнений.
А. Turpain. Recueil de manipulations elementaires de Physique. A l'usage
des candidats au certificat d'etudes physiques et naturelles, Изд. 10-е, Париж,
1923, 234 стр., 116 рис. (первое издание 1906 г.).
В книге 49 работ, относящихся к различным отделам. Большая
часть работ относится к курсу физики для старших классов. Приборы
часто довольно сложные и дорогие. Описание каждой работы закан-
чивается расположенными в строгом порядке буквенными выраже-
ниями и формулами, в которые учащиеся должны подставить найден-
ные ими при работе численные значения.
A. М. Worthington. A. First Cours of Physical Laboratory Practice.
Изд. 6-e, Longmans green and C-o, London, 1913, XV+ 308 стр., 169 рис.
Описано 270 работ.
2. Некоторые руководства по лабораторным занятиям для
высших и специальных школ
B. А. Александров. Практические работы по электротехнике. Изд.
2-е, 1914, 317 чертежей и 688+XVI стр. текста.
А'. Г. Белянкин, Е. С. Четверикова, И. А. Яковлев. Физиче-
ский практикум. Руководство к практическим занятиям по физике. Под ред.
проф. В. И. Ивероновой. Изд. 2-е, Гос. изд. технико-теоретической ли-
тературы, М., 1953, 634 стр., 333 рис., 64 табл.

106

Т. Н. Богданова и Е. П. Субботина. Руководство к практиче-
ским занятиям по физике, часть 1. Изд. 3-е под ред. проф. К. К. Баум-
гарта. Госуд. изд. „Советская наука", М., 1949, 396 стр., 250 рис., 18 табл.
Б. П. Вейнберг и И. Я. Точидловский. Краткое руководство
к практическим занятиям по физике. Одесса, 1901, XV +368.
Э. Видеман и Г. Эберт. Руководство к физическим измерениям.
Перев. с нем. Рамнека и Лихарева. СПб., 1908, VII+ 544 стр., 341 рис.
A. Ф. Виноградов. Краткое пособие к лабораторным работам по
курсу общей электротехники. Гизместпром, 1939, 176 стр., 150 рис.
Г. Воронков, Г. Рябов. Руководство к практическим занятиям в
физической лаборатории. Механика, молекулярная физика и теплота. 120 стр.,
48 рис.
Г. П. Воронков и Г. И. Лютцау. Акустика и оптика. Гос. научно-
техническое издательство, 1931, 76 стр., 59 рис.
Е. М. Годовский и М. И. Михайлов. Руководство для лаборатор-
ных работ по электротехнике. ГНТИ, 1932, 220 стр., 226 рис.
К. Грун. Лабораторные измерения по электротехнике. Перев. с нем.
под ред. Касаткина. Изд. 2-е, 1932, 200 стр., 46 рис.
B. Закржевский. Электрические измерения. Пособие для производ-
ства практических работ в электротехнических лабораториях. Изд. 2-е, СПб.,
1901, VIII+ 271 стр., 179 рис. и 10 табл.
А. Н. Зильберман, М. В. Любимов, В. С. Полиц, Г. П. Сидо-
ренков, Л. С. Фрумкин. Лабораторные занятия по физике. Учпедгиз,
1938, 324 стр., 225 рис.
A. С. Касаткин. Руководство к практическим занятиям в лаборатории
переменных токов. ОНТИ, 1933, 240 стр., 190 рис.
Б. П. Козырев. Руководство к лабораторным занятиям по общему
курсу физики. Ленингр. электротехн. институт. Изд. „Кубуч", 1931, 128 стр.,
51 рис.
Кольрауш. Краткое руководство к практическим занятиям по физике.
Перев. с нем. Хмырова и Кириллова, под ред. проф. Кастерина. Изд. „Мате-
зис", Одесса, 1914, VIII+ 288 стр., рис. и табл.
Н. Н. Кулаков. Руководство к практическим занятиям в физической
лаборатории. Гос. изд. технико-теорет. лит., 1940, 156 стр., 79 рис.
B. В. Лермантов. Объяснения практических работ по физике. Вып I.
Цель, метод и организация практических занятий. Система абсолютных мер.
Основные инструменты экспериментатора и опыты с ними. VII + 184 стр.,
29 рис., 1903 (имеется второе издание). Вып. II. Опыты по отделам теплоты
и света. VIII + 152 стр., 32 рис., 1908. Вып. III. Физические основы механики.
IV+ 91 стр., 31 рис., СПб., 1912.
В. А. Михельсон и П. П. Борисов. Избранные задачи по практи-
ческой физике. Изд. 3-е., Гостехиздат, М., 1926, 176 стр. (Первое изд. 1902 г.)
Н. А. Ремизов. Практикум по физике. Изд. 3-е, Медгиз, М., 1948,
183 стр., 68 рис.
П. А. Рымкевич. Руководство к лабораторным работам по физике.
Изд. 4-е, 1937, 215 стр., 144 рис.

107

П. П. Шушин. Электричество и магнетизм. Руководство по лабора-
торным занятиям. Ленингр. электротехн. институт. Изд. „Кубуч", 1933,
243 стр., 117 рис.
П. А. Щуркевич. Переменный ток. Пособие к лабораторным заня-
тиям. Ленингр. электротехн. институт. Изд. „Кубуч", 1933, 184 стр., 181 рис.
А. Н. Яницкий. Курс практических работ по физике, ч. I (общий
отдел, теплота и звук). Изд. т-ва „Физикохимик", Киев, 1914, XVI + 394 стр.,
135 рис., 12 табл.
3. Учебники, в которых даны описания лабораторных работ
и приборов для них
А. Бачинский. Физика в трех книгах. ГИЗ, 1928,276 + 152 + 238 стр.,
882 рис. В трех книгах 24 + 11 + 17 работ. Первое издание относится
к 1911 г.
А. Бачинский. Рабочая книга по физике. 2 выпуска, 5-й и 6-й годы
обучения. ГИЗ, 1927 и 1928. 23 + 12 работ и большое число опытов и упраж-
нений.
А. И. Бориславский, И. А. Лобко, С. А. Плиткин, А. М. Рей-
зин. Физика, 2 части, ГТТИ, 1924, 316 + 556 стр., 229 + 604 рис., 19 работ.
П. С. Варшавский, В. Я. Криницкий, Д. С. Кирилин,
Г. М. Федорович. Физика для техникумов. 2 части, 128 + 132 стр., 238 рис.,
43 работы.
Б. Внуков и А. Казаченко. Учебник физики для артиллерийских
и специальных военных школ. ГИЗ. 1930, 592 стр., 510 рис., 17 работ.
Е. Н. Горячкин. Рабочие книги по физике для 5, 6 и 7-го годов v
обучения. ГИЗ, М., 1931, 200 + 328 стр., 215 + 429 рис., 13+13+19 работ.
Е. Н. Горячкин. Физика. Учебные материалы для VI класса средней
школы. Часть 1. Изд. Акад. пед. наук РСФСР, М., 1953, 191 стр., 236 рис.
6 работ.
И. И. Дорофеев, П. А. Знаменский, А. М. Комаров, Ф. Н. Кра-
сиков, М. Ю. Пиотровский. Рабочая книга по физике для 6-го года.
367 стр., 293 рис., 29 работ.
С. Г. Егоров, А. И. Крушевский, М. М. Петров. Д. И. Саха-
ров, И. И. Соколов, В. М. Шульгин. Рабочая книга по физике, 3-я часть.
Изд. 6-е, ГИЗ, 1930, 208 + 236 + 280 стр., 602 рис., 17 + 18+14 работ.
* Н. В. Кашин. Физика. Курс начальный, построенный на основе лабо-
раторных занятий. Изд. 4-е, 1927, 2 книги, 248 + 369 стр., 577 рис, 184 ра-
боты.
* Н. В. Кашин и В. Н. Старцев. Учебная книга по физике. 2 части.
„Работник просвещения", 1925, 210 + 312 стр., 620 рис., 70 работ.
* Н. В. Кашин. Лабораторный курс физики. Изд. 5-е, ГИЗ, 1934, 308 стр.,
330 рис. В книге собраны описания 85 работ.
Ф. Н. Красиков при участии М. Ю. Пиотровского. Рабочая
книга по физике для 5, 6 и 7-го годов обучения. ГИЗ, 1930, 336 стр., 388 рис.,
57 работ.
* М. Нейман и А. Соколик. Физика на технической основе. Изд.
1931, 327 стр., 324 рис., 15 работ с техническим уклоном.

108

*М. Нейман и А. Соколик. Физические основы электрификации
СССР. ГИЗ, 1931, 408 стр., 520 рис., 21 работа. Во втором издании та же
книга под заглавием „Физика". Учебник для VII года ФЗС. 288 стр., 404 рис.,
18 работ.
П. А. Немытов. Рабочая книга по физике для 5-го года обучения.
ГИЗ, 1930, 136 стр., 113 рис., 33 работы.
А. В. Перышкин, Г. И. Фалеев, В. В. Крауклис. Физика. Учеб-
ник для VI и VII классов. Изд. 6-е, Учпедгиз, М., 1954, 136 + 215 стр^
160 + 234 рис., 7 + 9 работ.
Рабфак на дому, книги 10—24, 1927—1929 г., 92 работы.
Ф. М. Серапин и др. Физика. Электричество. Оптика. Учебник для
рабфаков. ГИЗ, 1932, 312 стр.; 346 рис., 16 работ.
А. М. Смирнов. Начатки физики. Изд. 3-е, ГИЗ, 1924, 288 стр.
185 рис.
А. М. Смирнов, Первые шаги в механике. ГИЗ, 1925, 156 стр.,
139 рис.
И. И. Соколов. Курс физики для педагогических техникумов. Ч. I,
200 стр., 174 рис., 19 работ; ч. II, 208 стр., 245 рис./8 работ. Изд. 6-е, 1934.
И. И. Соколов. Курс физики. Учебник для VIII—X классов. Изд. 14-е,
Учпедгиз, М., 1953, 264+ 192 + 399 стр., 183+ 129 + 306 рис., 5+12 + 8
работ.
А. А. Торчинский. Рабочая книга по физике. Ч. I. Механика. Моле-
кулярная физика. Теплота. ГИЗ, 1930, 254 сто., 168 рис., 9 работ; ч. 11. Элек-
тричество. Колебания и волны. ГИЗ, 1931, 372 стр., 368 рис., 10 работ.
Г. И. Фалеев и А. В. Перышкин. Физика. Учебник для средней
школы. VI и VII классы. Изд. 7-е, Учпедгиз, 1938, 216+ 192 стр., 244 + 209 рис.,
14 + 11 работ.
Г. И. Фалеев и А. В. Перышкин. Курс физики. Учебник для сред-
ней школы. VIII, IX и X классы. Учпедгиз, 1933—1937, 192+ 116+ 248 стр.,
252 + 112 + 320 рис., 9+8 + 7 работ.
A. Цингер. Рабочая книга по физике для 5-го года, обучения. ГИЗ,
1931, 202 стр., 178 рис, 19 работ. Рабочая книга по физике для 6-го года
обучения. ГИЗ, 1930, 272 стр., 190 рис., 22 работы.
4. Руководства по технике и методике эксперимента,
которые могут быть полезны при организации лабораторных
занятий. Руководства по методике преподавания физики.
Сборники и журналы
Абрагам. Сборник элементарных опытов по физике. 2 части. Пере-
вод с франц. под ред. Б. П. Вейнберга, 1905, 797 стр.
B. М. Алтухов. Простые опыты по электродинамике, ГИЗ, 1924,
54 стр.
Е. Ангерер. Лабораторная техника. Перев. с нем. ОНТИ, 1934,
152 стр., 25 рис.
В. Арутюнов и др. Электроизмерительная техника. Изд. 2-е,, ЛОНТИ,
1939, 339 стр., 172 рис.

109

А. Й. Баранов. Метеорология в школе и дома. ГИЗ, 1924, 152 стр.
58 рис.
А. И. Бачинский, В. В. Путилов, Н. П. Суворов. Справоч.
ник по физике. Изд. 2-е, Учпедгиз, 1951, 380 стр., 16 разделов, 359 пара-
графов.
Н. С. Белый. Домашние опыты и наблюдения по физике. В сборнике
„Из опыта учителей физики" (под ред. Л. И. Резникова и Э. Е. Эвен-
чик). Изд. Акад. пед. наук, 1951, стр. 119—134.
Н. Д. Беляков, А. И. Покровская, Н.Е.Цейтлин. Кружок
„Умелые руки* в школе. Учпедгиз, 1954, 264 стр., 255 рис.
М. А. Боголепов. Аккумуляторы. Практическое руководство по
изготовлению и уходу за ними, зарядке и пр. 1929, 81 стр., 30 рис.
Н. П. Булатов. Внеклассные занятия по электротехнике в средней
школе. Учпедгиз» 1951, 176 стр., 68 рис.
A. Венельт. Ремесленный практикум для физики. Перев. с нем.
ГИЗ, 1924, 175 стр., 597 рис.
B. Н. Верховский. Техника и методика химического эксперимента
в школе. Т. I. Приборы, материалы и описание опытов. Изд. 5-е, Учпедгиз,
1953, 554 стр., 447 рис.
П. И. Воскресенский. Техника лабораторных работ. Изд. 2-е,
ОНТИ, 1938, 236 стр., 255 рис.
П. И. Воскресенский. Руководство для начинающих лаборантов,
1948, 87 стр., 48 рис.
Д. Д. Галанин, Е. Н. Горячкин, С. Н. Жарков, А. В. Павша
и Д. И. Сахаров. Физический эксперимент в школе. Том 1, 1934, 248 стр.,
357 рис.; том II, 1935, 356 стр., 642 рис.; том 111, 1936, 340 стр., 588 рис.;
том IV. 1936, 287 стр., 543 рис.; том V, 1938; 472 стр., 744 рис.; том VI, 1941,
447 стр., 686 рис.
Д. Д. Галанин. Физический кабинет в начальной школе. „Работник
просвещения", 1925, 248 стр., 129 рис.
Д. Д. Галанин. Как обращаться с физическими приборами. Из серии
„Рабочая школьная библиотека", ГИЗ, 1929, 84 стр., 20 рис.
Д. Д. Галанин. Демонстрация и лабораторные работы по физике в
неполной средней школе. Учпедгиз, 1936, 104 стр., 58 рис.
Г. Ган. Физические опыты на самодельных приборах. Перев. с нем.
Часть 1. Практические указания, измерения, механика твердых тел. 251 стр.
малого формата, 301 рис.; часть 2, Свойства жидкостей. 175 стр., 289 рис.
К. Ган. Методика преподавания физики в средней школе. Перев. с нем.
под ред. П. А. Знаменского, 1935, 303 стр., 120 рис.
Г. Ганфштенгель. Сто опытов по механике. Перев. с нем., ГИЗ,
1927, 123 стр., 100 рис.
А. Гарт. Элементарная статика в опытах. Перев. с англ., ГИЗ, 1925,
139 стр., 177 рис.
А. И. Глазырин. Самодельные] приборы по физике. Изд. Акад. пед.
наук, 1953, 516 стр., 348 рис. :

110

Е. Н. Горячкин, С. И. Иванов, А. А. Покровский. Мето-
дика и техника школьного физического эксперимента. Учпедгиз, 1940, 320 стр.,
319 рис.
Е. Н. Горячкин. Электромонтаж на внеклассных занятиях по физике.
Изд. 4-е, Учпедгиз, М., 1951, 248 стр., 301 рис.
Е. Н. Горячкин. Методика преподавания физики в семилетней школе.
Том I, Общие вопросы методики физики, 1948, 496 стр., 280 рис.; том II, Ме-
тодика и техника физического эксперимента, 1948, 528 стр., 529 рис.; том III,
Основные детали самодельных и упрощенных приборов. 2-е изд., 1953,659 стр.,
423 рис.
Е. Н. Горячкин. Радио в школе. Работы по радио лабораторного
и демонстрационного типа в школе II ступени, 2 части.
„Для умелых рук". Серия книжек.
B. П. Демкович. Фронтальные лабораторные работы по физике.
В сборнике „Из опыта учителей физики" (под ред. Л. И. Резникова и
Э. Е. Эвенчик). Изд. Акад. пед. наук, 1951, стр. 102—118.
Н. С. Дрентельн. Физические опыты в начальной школе. Руковод-
ство для учителей. Изд. 3-е, под ред. П. А. Знаменского. ГИЗ, 1924,
275 стр., 337 рис.
К. В. Дубровский. Простые физические приборы. Изд. 4-е, под ред.
Н. С. Дрентельна, 1915, 144 стр., 248 рис.
Д. И. Дьяконов и В. В. Лермантов. Руководство к обработке
стекла на паяльном столе. Изд. 3-е, под ред. В. Н. Верховского. ГИЗ,
1924, 183 стр., 71 рис.
C. Н. Жарков. Метеорология в средней школе. Изд. Акад. пед. наук,
1948, 112 стр., 37 рис.
В. А. Зибер. Живые задачи по физике. 2 вып., 1925 и 1926, 148 -[- 37
рис., 104 стр.
В. А. Зибер. Загадки электричества. Изд. „Сеятель", 1926, 200 стр.
В. А. Зибер. Задачи-опыты по физике. Учпедгиз, Л,, 1954, 187 стр.,
32 рис.
В. А. Зибер, Ф. Н. Красиков, И. А. Челюсткин. Методика
и техника демонстрационных опытов по физике. 1934, 208 стр., 333 рис.
П. А. Знаменский. Методика преподавания физики в средней
школе. Учпедгиз, Л., 1954, 557 стр., 136 рис.
П. А. Знаменский, Е. Н. Кельзи, И. А. Челюсткин, В. А. Зи-
бер, Д. А. Александров, Ф. Н. Красиков, М. Ю. Пиотров-
ский, М. В. Беженцев. Методика преподавания физики в средней
школе. Изд. 3-е, 1938, 498 стр., 104 рис.
П. А. Знаменский, В. А. Зибер, Е. Н. Кельзи, М. Ю. Пиот-
ровский. Методика преподавания физики в X классе средней школы,
1935, 168 стр., 74 рис.
П. А. Знаменский. Вопросы волновой теории света в курсе
физики средней школы. Изд. Акад. пед. наук, 1954, 111 стр., 107 рис.

111

В. А. Золотов. Сборник вопросов и задач по физике для VI и VII клас-
сов. Учпедгиз, 1953, 168 стр., 152 рис.
A. И. Иванов, О. И. Кучевский, А. Н. Николаев, И. А. Че-
люсткин, И. Ф. Яговд. Постановка классных опытов по физике.
2 части. Рига, 1914, 112 + 129 стр., 30 + 57 рис.
B. Карпов. Элементы и аккумуляторы. М., 1926.
A. Б. Карпович. Опыт оборудования и организации кабинета фи-
зики, под ред. П. А. Знаменского. Изд. Акад. пед. наук, 1952, 51 стр., 19 рис.
Б. Л. Кацнельсон. Электрические аккумуляторы. ГИЗ, 1928, 192 стр.,
44 рис.
Н. В. Кашин. Методика физики. Изд. 4-е, 1923, 271 стр., 92 рис.
Е. Н. Кельзи и Ф. Н. Красиков. Самодельные физические при-
боры. Учиздат, 1929, 184 стр., 147 рис.
Б. Ю. Кольбе. Введение в учение об электричестве. СПб., 1904, две
части, Х+ 157 и V+ 188 стр., 76 + 75 рис.
Ф. Н. Красиков. Упрощенные приборы по физике. ГИЗ, 4-е изда-
ние, 1925, 266 стр., 207 рис.
Л. В. Кубаркин. Мастерская радиолюбителя. Изд. „Советское ра-
дио", 1948.
C. Кукель. Аккумуляторы и элементы. ВСНХ, 1926.
П. Леонтьев. Работы по дереву и металлу. Детгиз, 1939, 372 стр.
B. В. Лермантов. Методика физики. Изд. 3-е, 1935, 140 стр., 28 рис.
В. В. Лермантов. Что нужно знать для успеха работ начинающему
изучать ручной труд в школе. 3 выпуска. 1915— 1916, 57+ 117+ 128 стр.
В. И. Лукашик. Сборник вопросов и задач для VI—VII классов.
Пособие для учителей. Учпедгиз, Л., 1955.
И. М. Малышев. Вопросы излучения в курсе физики X класса.
Изд. Акад. пед. наук, 1954, 84 стр., 54 рис.
А. К. Матусевич. Справочник юного техника. Смоленск, 1933,
288 стр.
А. Б. Млодзеевский и др. Лекционные демонстрации по физике,
8 выпусков, Гос. изд. технико-теор. литературы, 1948—1954.
К. В. Мосолов. Набор механизмов по кинематике. Под ред.
М. Ю. Пиотровского. Метод, руководство к пособию. Техучпособие, 1934,
19 стр., 13 рис.
Оборудование лаборатории по физике в средней школе. Научно-исслед.
инст. политехн, образ. Под общей ред. Н. В. Нечаева. Учпедгиз, 1934,
62 стр., 59 рис.
А. П. Окатов. Химические источники тока. Госхимиздат, 1948,
345 стр., 68 рис.
Оствальд-Лютер-Друхер. Физико-химические измерения. Перев.
с нем., ч. I и II. ОНТИ, 1934-1935, 828 стр., 618 рис.

112

С. А. Павлович. Изготовление приборов для школьных лаборатор-
ных занятий. „Работник просвещения", 1927, 165 стр., чертежи (21 таблица).
Б. И. Переверзев. Кабинет физики. В сборнике „Образцовые учеб-
ные кабинеты 157-й средней школы Ленинграда" (под ред. П. А. Знамен-
ского), изд. Акад. пед. наук, 1954.
Б. И. Переверзев. Физический кружок по изготовлению и кон-
струированию приборов. Ленингр. гор. инст. усов, учителей, Л., 1949, 60 стр.,
32 рис.
Б. И. Переверзев. Работа кружка по изготовлению физических при-
боров как средство политехнического обучения. В сборнике „Вопросы поли-
технического обучения з школе" (под ред. А. Г. Калашникова). Изд.
Акад. пед. наук, 1953, стр. 235—255.
А. А. Покровский. Оборудование физич. кабинета. 1933, 84 стр.,
79 рис.
A. А. Покровский, И. А. Глазырин, А. Г. Дубов, Б. С. Зво-
рыкин, С. А. Шуркин. Демонстрационные опыты по физике в VI —
VII классах средней школы. Изд. Акад. пед. наук, 1954, 390 стр., 384 рис.
С. Ф. Покровский. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по
физике. Изд. Акад. пед. наук, 1951, 216 стр., 307 рис.
И. Д. Поляков. Зубчатые зацепления. Метод, руководство к посо-
биям. Техучпособие, 1935, 8 стр., 6 рис.
И. Д. Поляков. Коробка передач (скоростей). Под ред. В. Ю. Гитте.
Метод, руководство к пособию. Техучпособие, 1933, 31 стр., 7 рис.
И. Д. Поляков. Подъемный кран с лебедкой. Под ред. П. А. Зна-
менского. Метод, руководство к модели. Техучпособие, Л., 1934, 39 стр.,
13 рис.
Р. В. Поль. Введение в механику и акустику. Перев. с нем. Гос.
научно-техн. изд., 1932, 264 стр., 440 рис.
Р. В. Поль. Введение в современное учение об электричестве. 1931,
344 стр., 323 рис.
Р. В. Поль. Введение в оптику. 1947, 484 стр., 561 рис.
B. И. Попов. Самодельный физический кабинет. Курск, 1907, 381 стр.,
730 рис.
М. В. Попов и Н. С. Писарев. Электрические измерения, прак-
тическое руководство. Л., 1908, 481 стр., 385 рис.
Практические работы по физике с политехническим содержанием в сбор-
нике „Политехническое обучение в школе" (под ред. М. А. Мельникова
и М. Н. Скаткина). Изд-во Акад. пед. наук, 1953, стр. 40—52).
Л. И. Резников. Графические упражнения и задачи по физике.
Изд-во Акад. пед. наук, 1948, 208 стр., 206 рис.
Б. Рихтер. Самодельные приборы для физических опытов. Детгиз,
1951, 112 стр., 70 рис.
В. Л. Розинг. Электрические и магнитные измерения в элементар-
ном изложении. ГИЗ, 1926, 197 стр., 189 рис.

113

Сборник статей по вопросам физико-математических наук и их препода-
вания, под ред. А. Бачинского и А. Михайлова. ГИЗ, 170 стр.
А. Н. Склянкин. Опыт проведения лабораторных работ по физике
в X классе. В сборнике „Вопросы преподавания физики в школе — из опыта
политехнического обучения". Учпедгиз, 1954.
С. Созонов и В. Верховский. Первые работы по химии. ГИЗ§
1929, изд. 10-е, 136 стр.
И. И. Соколов. Методика преподавания физики в средней школе.
Изд. 3-е, Учпедгиз, 1951, 590 стр., 62 рис.
Е. Н. Соколова. Домашние опыты по физике. Изд. Акад. пед. наук,
1948, 143 стр., 62 рис.
Д. Стронг. Техника физического эксперимента. Пер. с англ. под ред.
проф. Остроумова, Лениздат, 1948, 663 стр.
И. Я. Точидловский. Что можно в школе сделать и показать по
физике. ГИЗ, 1922, 238 стр., 280 рис.
Учебные пособия. Бюллетень. Издание Ленкопромсовета и Моск. потр.
общ., 1930, 4 номера.
Учебные наглядные пособия. 1. Физика и техника. Составил В. А. Дви-
нянинов. Наркомпрос, 1936, 184 стр., 338 рис.
А. В. Федяев. Организация и проведение фронтальных лаборатор-
ных работ по физике. В сборнике „Из опыта учителей физики" (под ред.
Л. И. Резникова и Э. Е. Эвенчик). Изд. Акад. пед. наук, 1951,
стр. 79—101.
Н. Е. Цетлин. Советы по изготовлению учебных пособий и инвен-
таря. Учпедгиз, М., 1948, 216 стр., 52 рис.
К. В. Чмутов. Техника физико-химического исследования. ОНТИ,
1937, 308 стр., 231 рис.
Г. П. Шкурин. Электроизмерительные и радиоизмерительные при-
боры. Воениздат, 1948, 475 стр., 349 рис.
С. И. Юров. Домашние экспериментальные работы учащихся по фи-
зике. Учпедгиз, 1954, 180 стр., 108 рис.
А. Б. Якобсон. Опыты и наблюдения по физике и химии, 2 книги.
1926— 1929, 160+ 184 стр.
А. Г. Якобсон. Пособие для производства элементарных опытов по
физике. СПб., 1905, 202 стр., 172 рис.
Физика, химия, математика, техника в трудовой школе. Методический
журнал 1927—1932 гг.
«Математика и физика в средней школе". Методический журнал 1933—
1936 гг.
„Физика в школе". Методический журнал. 1937—1941 гг. и с 1946 г.
Журналы: „Физическое обозрение" 1900—1907 гг., „Физика" 1913—1915 гг.,
„Физик-любитель", „Вестник опытной физики и элементарной математики".

114

5. Из серии практических руководств к учебно-наглядным
пособиям
(Издание Главучтехпрома Мин. проев. РСФСР, 1936—1954 гг.)
Физический штатив.
Динамометр для лабораторных ра-
бот.
Весы технические.
Весы Вестфаля.
Барометр ртутный.
Шар для взвешивания воздуха.
Машина Атвуда.
Трубка Ньютона.
Прибор для определения ускорения
силы тяжести (падающий цилиндр).
Трибометр.
Баллистический пистолет.
Камертон с острием.
Трубка Кундта.
Прибор для определения длины зву-
ковой волны (метод резонанса).
Сонометр.
Гидравлический пресс.
Прибор для определения коэффи-
циента линейного расширения твер-
дых веществ.
Прибор для определения термиче-
ского коэффициента давления воз-
духа.
Прибор для изучения закона
Бойля — Мариотта.
Прибор для изучения уравнения Кла-
пейрона.
Камера для наблюдения Броунов-
ского движения.
Прибор для определения механиче-
ского эквивалента теплоты.
Гигрометр Ламбрехта.
Модель турбины Пельтона.
Разрез цилиндра паровой машины.
Модель четырехконтактного двига-
теля внутреннего сгорания.
Паровая машина (действующая мо-
дель).
Электрофорная машина.
Пластинки для электризации.
Электрометр.
Гальванометр универсальный.
Школьный лабораторный амперметр.
Школьный лабораторный вольтметр.
Реостат со скользящим контактом.
Реохорд.
Магазин сопротивлений штепсельный.
Прибор для изучения закона
Джоуля — Ленца.
Прибор по электролизу (Горячкина).
Прибор для электролиза солей.
Набор по магнетизму.
Набор по электромагнетизму.
Модель телеграфа. .
Микрофон угольный с телефонной
трубкой.
Модель вращающегося винта.
Магнитоэлектрическая машина.
Индукционная катушка с сердечни-
ком.
Трансформатор разборный.
Индуктор высоковольтный.
Прибор по Лоджу.
Фотометр школьный.
Набор для лабораторных работ по
оптике.
Прибор для определения длины све-
товой волны.
Спектроскопы.
Набор спектральных трубок.
Спинтарископ.
6. Погрешности при измерениях и приближенные
вычисления
Баскин М. Логарифмы и счетная линейка. 1934.
Баталин В. Журн. „Физика и математика в трудовой школе", 1928,
№ 2, стр. 87.
Безикович Я. и Фридман А. Приближенные вычисления. ГИЗ,
1921.
Брадис В. М. Средства и способы элементарных вычислений. Изд*
Акад. пед. наук РСФСР, 1948.
Виттиг А. Приближенные вычисления. Перев. Каминского. Изд. 2-е,
ОНТИ, 1935.

115

Вольфенсон А. С. Журн. „Физическое обозрение", 1914, JSfe 4.
Донде А. М. Логарифмическая счетная линейка. ГИЗ, 1934.
Кавун И. Н. Приближенные вычисления. Изд. 2-е, ГИЗ, 1923.
Нейшулер Л. Я. и Акушский И. Я. Как упростить вычисле-
ния. Изд. АН СССР, 1938.
Перельман Я. И. Как решать задачи по физике. Учпедгиз, 1931;
Его же статья в книге А. В. Цингера — Задачи и вопросы по физике. Изд. 7-е,
ГИЗ, 1935.
Роше В. К. Журн. „Физическое обозрение", 1911, № 5.
Руководства для лабораторных занятий: Знаменского; Гри-
горьева, Знаменского и Кавуна; Покровского и др.; Баку-
шинского; Володкевича; Индриксона; Киевского педагогиче-
ского музея; Рымкевича и др. (см. выше).
Селиванов Д. Приближенные вычисления.' 1922.
Франк М. Л. Элементарные приближенные вычисления. Гостехиздат,
1933.
Щетинин Н. И. Приближенные вычисления. 1926.

116

Описание работ
I. ПРОСТЕЙШИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ
1. * Измерение длины масштабом (стр. 142, п. 1—4,8)1
Приборы и материалы. Миллиметровая линеечка. Иголка. Тела
для измерения (брусок, цилиндрик, болт, гвоздь, карандаш, перо, спичка).
1. Сделайте иголкой два маленьких прокола на некотором
расстоянии один от другого на странице своей рабочей тет-
ради. Совместите нулевое деление масштаба (с миллиметро-
выми делениями] с первым проколом и расположите край
Рис. 98.
масштаба вдоль прямой, соединяющей оба прокола (масштаб
должен быть при этом хорошо освещен). Против какого деле-
ния масштаба пришелся второй прокол? Если он не совпал ни
с одним делением масштаба, а оказался между ними, отсчи-
тайте на глаз и десятые доли миллиметра, руководствуясь
следующими правилами (рис. 98): когда прокол лежит на се-
редине между делениями, считайте излишек равным 0,5 мм;
1 Знаком * отмечены работы, отнесенные к первой ступени курса фи-
зики. Страницы в скобках при названиях работ относятся к главам, в ко-
торых даются указания к работам.

117

на одной трети— 0,3 мм; на двух третях — 0,7 мм. Если про-
кол едва переходит черту масштаба, считайте 0,1 мм; едва не
доходит до следующей черты — 0,9 мм. Наконец, когда прокол
приходится в промежутках между вышеуказанными точками,
считайте 0,2; 0,4; 0,6 и 0,8 мм.
Запишите найденную длину в миллиметрах и сантиметрах.
2. Повторите измерение несколько раз, делая новые про-
колы и совмещая первый прокол с различными делениями
масштаба.
3. Измерьте миллиметровой линеечкой длину ребра а пря-
моугольною бруска (рис. 99). Отсчитайте при измерении де-
сятые доли миллиметра на глаз. Обратите также внимание на
возможность ошибки
при неправильном по-
ложении вашего глаза
относительно масштаба
и измеряемого пред-
мета. Ошибка, которая
при этом получается,
называется ошибкой
на „параллакс". На
рис. 99 изображен глаз
в трех положениях.
Одинаковые ли получа-
ются результаты от-
счета, если глаз помещать в положениях /, 2 и 3? При каком
положении глаза следует всегда делать отсчет, чтобы избе-
жать ошибки на параллакс? Какое значение имеют скошенные
края, часто встречающиеся у масштабов?
4. Повторите измерение еще два раза. Какое значение имеют
повторные измерения? Найдите среднее из всех полученных
вами значений для измеряемой длины.
5. Следуя указаниям пунктов 3 и 4, измерьте длины ребер b
и с данного прямоугольного бруска.
6. Результаты измерений запишите в таблицу:
Измерения
Длина в сантиметрах
Ребра а Ребра Ь Ребра с
Рис. 99.
7. Как велика наибольшая ошибка, которая вами могла быть
сделана при измерении длин ребер прямоугольного бруска?
Эта ошибка будет абсолютная погрешность ваших измерений.

118

8. Найдите также относительную погрешность ваших из-
мерений. Для этого разделите абсолютную погрешность на
найденный вами результат и полученную дробь умножьте
на 100.
9. Произведите измерение длины других тел.
Рис. 100.
Рис. 101.
2. * Измерения с помощью кронциркуля и нутромера
(стр. 142, п. 2—3, 8)
Приборы и материалы. Кронциркуль. Нутромер. Миллиметро-
вая линеечка. Тела для измерения (цилиндрик, болт, гайка, какое-либо из-
делие с кольцевым выступом внутри). Чертежи болта и гайки, без размеров
и с размерами.
1. Установите кронциркуль и нутромер по масштабу на
размеры 25 мм; 42 мм; 3,5 мм; 63,5 мм; 54,4 мм.
Рис. 102.
Рис. 103.
2. С помощью крон-
циркуля измерьте раз-
меры данного тела. Для
этого захватите кронцир-
кулем тело (рис. 100),
а затем осторожно сни-
мите кронциркуль, сохра-
няя положение ножек, и
перенесите на масштаб
(рис. 101). Измерьте рас-
стояние между кончика-
ми ножек.
3. С помощью нутро-
мера измерьте внутренние
размеры данного тела.
Для этого введите ну-
тромер внутрь тела и раздвиньте ножки до соприкосновения
с внутренней поверхностью (рис. 102), а затем осторожно
выньте нутромер, сохраняя положение ножек, и перенесите на
масштаб (рис. 103). Измерьте расстояние между наружными
поверхностями концов нутромера.

119

4. Сверьте размеры болта или гайки с их чертежами.
5. Измерьте размеры болта или гайки и проставьте их на
чертежах.
3. Как устраивается и применяется нониус (стр. 142, п. 5)
Приборы и материалы. Миллиметровая линеечка. Угольник.
Ножницы. Картон или бумага. Карандаш. Предметы для измерения (гвоздь,
болт, катушка из-под ниток, перо).
1. Начертите и аккуратно вырежьте картонную или бумаж-
ную полоску длиною 20 см и шириною 6 см. Острым каран-
дашом проведите линии AB и CD (рис. 104). Отступая не-
сколько от точки С, наносите под линией AB сантиметровые
деления (например, 15 делений).
Рис. 104.
2. По другую сторону линии AB нанесите 10 делений, рав-
ных 9 см (каждое деление равно 0,9 см). Разрежьте полоску
по линии AB от В до С и по линии CD от D до С. Вы полу-
чите масштаб с сантиметровыми делениями и нониус, у кото-
рого каждое деление равно 0,9 см. Нониус позволит произво-
дить измерения длины с точностью до 0,1 см.
3. Если левый конец нониуса придвинуть вплотную к ножке
масштаба, нулевое деление нониуса совпадает с нулевым де-
лением масштаба, а первое деление нониуса отстоит от первого
деления масштаба на 0,1 см, второе на 0,2 см, третье на
0,3 см и т. д. (рис. 102). Если передвинуть нониус на 0,1 см
вправо, какая черта нониуса будет совпадать с чертой на мас-
штабе? Если передвинуть на 0,2 см, на 0,3 см, на 1 см, на
1,1 см, на 1,2 см, и т. д.?
4. Если нулевая черта нониуса совпадает с какой-то чертой
масштаба, как велико расстояние между ножкой масштаба и
левым концом нониуса?
5. Если нулевая черта нониуса не совпадает с чертой мас-
штаба, а находится немного правее, скажем, 4-й черты мас-
штаба, а зато с какой-то чертой масштаба совпадает, положим,
1-я черта нониуса, как велико расстояние между ножкой мас-
штаба и левым концом нониуса?
6. Отодвиньте нониус от ножки масштаба на 6 см; на
3,4 см; на 12,8 см.
7. Измерьте с помощью изготовленного вами нониуса длины
данных вам предметов.

120

8. Сделайте рисунок масштаба и нониуса, когда последний
придвинут вплотную к ножке масштаба и когда между нож-
кой и нониусом помещен измеряемый предмет.
4. Измерения штангенциркулем (стр. 142, п. 6—8)
Приборы и материалы. Штангенциркуль. Тела для измерения
(прямоугольный брусок, цилиндр, шарик, гайка, стеклянная трубка).
1. Рассмотрите внимательно штангенциркуль (рис. 105).
Какие деления нанесены на шкале прибора? Чему равно деле-
ние нониуса и насколько оно короче одного деления шкалы?
Совпадают ли нулевые черты шкалы и нониуса при сомкнутых
ножках?
2. Каковы расстояния между ножками штангенциркуля,
когда нулевая черта нониуса совпадает с делениями шкалы:
1, 2, 3... мм?
Рис. 105.
3. Как велики расстояния между ножками, когда 1, 2, 3...
деления нониуса совпадают с 1, 2, 3... делениями шкалы?
4. Раздвиньте ножки штангенциркуля на расстояние 0,3 мм;
на 2,8 мм; на 1,24 см.
5. Зарисуйте прибор.
6. Измерьте штангенциркулем длину ребер бруска, высоту
и диаметр цилиндра, диаметр шарика, размеры гайки и т. д.
Каждое измерение проделывайте раза три и находите средний
результат.
7. Дана стеклянная трубка. Установите, цилиндрична ли
трубка. Если нет, какой конец уже?
5. Измерения микрометром (стр. 142, п. 6, 8)
Приборы и материалы. Микрометр. Миллиметровая линеечка.
Отрезок проволоки. Тонкая пластинка.
1. Рассмотрите внимательно микрометр (рис. 106). Как ве-
лико расстояние между делениями, нанесенными вдоль оси
рамки? Какие деления нанесены но краю гильзы В? Совпадает

121

ли нулевое деление гильзы с нулевой чертой рамки при со-
прикосновении ножек? Сделайте один полный оборот винта и
вновь отсчитайте. Как велик шаг винта? Насколько разойдутся
или сойдутся ножки а и b при
повороте винта и гильзы на одно
малое деление гильзы? Какова
роль головки С?
2. Расположите ножки на рас-
стояниях 4,00; 3,06; 5,23 мм.
3. Зарисуйте прибор.
4. Измерьте толщину прово-
локи в трех местах. Из получен-
ных результатов найдите среднее.
5. То же пластинки.
Рис. 106.
6. То же бумажного листа в тетради или книге и т. д.
6. Дополнительные упражнения
1. * Изготовьте метровую линейку с сантиметровыми деле-
ниями.
2. * Изготовьте из плотной бумаги или материи мерную
ленту длиною 2—3 метра с сантиметровыми делениями.
3. * Измерьте расстояние между концами раздвинутых ука-
зательного и среднего пальцев, между концами раздвинутых
большого и указательного пальцев. К каким длинам они близки?
4. * Измерьте в горизонтальном направлении расстояние от
конца среднего пальца вытянутой в сторону руки до края
плеча другой руки. К какой длине оно близко?
5. * Измерьте свой рост. Как удобнее произвести измерение?
6. * Найдите среднюю длину своего шага.
7. * Измерьте шагами с последующей поверкой мерной
лентой длину и ширину классной комнаты.
8. * Измерьте размеры различных предметов (почтовая от-
крытка, спичечная коробка, катушка от ниток, кирпич, посуда,
диаметры монет и т. п.).
9. * Проведите в тетради несколько линий разной длины.
Определите на глаз, какова их длина; запишите. Измерьте
масштабом, насколько вы ошиблись в глазомерной оценке
длин?
Проведите на глаз линии в 3 мм, в 1 см, в 5 см, в 20 см...
Перед вами ряд предметов различной длины. Определите
на глаз их размеры, запишите. Проверьте масштабом.
10. * Сделайте иголкой в тетради два прокола на расстоя-
нии 3, 4, 5 дюймов и измерьте возможно точнее взятые рас-
стояния в миллиметрах и его долях. Найдите отношение
дюйма к сантиметру.
П.* Примените для измерения диаметра шара следующий
прием. Поместите шар между двумя прямоугольными брусками

122

А и В, которые, в свою очередь, уприте в брусок С (рис. 107).
Измерьте расстояние между гранями брусков.
12. * Измерьте диаметр цилиндра, применяя прием, указан-
ный в предыдущем пункте. Брусок С не нужен.
13. * Для измерения диаметра тонких проволок или толщины
ниток примените следующий прием. Навейте на круглую па-
лочку 20—30 витков проволоки (рис. 108). Измерьте длину
обмотки и сосчитайте число витков. Отсюда вычислите сред-
ний диаметр проволоки.
Рис. 107.
Рис. 108.
14. Для измерения диаметра цилиндра примените следующий
прием. Оберните плотно окружность цилиндра бумажной лен-
той так, чтобы один конец налегал на другой, и сделайте
иголкой прокол сквозь оба конца. Измерьте расстояние между
проколами и найдите диаметр путем вычисления.
Рис. 109.
15. Модель штангенциркуля с нониусом (стр. 142, п. 5).
Вырежьте три полоски картона (Л, В и С на рис. 109). Раз-
меры: Л —30 и 3 см, В—10 и 2 см, С—12, 10 и 2 см. Сде-
лайте в полоске А вырез длиною 25 см и шириною 2 мм (ab
«а рис. 109). Проделайте аккуратно шилом два отверстия
в полосках А и В и скрепите их вплотную, двумя скрепами,
как указано на рисунке (с, с). Так же проделайте еще два
отверстия — в полоске С и двумя другими скрепами (d, d на
рисунке), пропустив последние через вырез ab, наденьте по-
лоску С на полоску Л. Полоска с должна свободно передви-
гаться по полоске Л. Ножки В и С могут быть сдвинуты
вплотную. Доведите ножки до соприкосновения и вдоль края

123

полоски А острым карандашом нанесите штрихи на расстоянии
1 см друг от друга (всего 25 см). Вдоль полоски С, начиная
от нулевой черты полоски Д также нанесите штрихи, но на
расстоянии 0,9 см друг от друга. Таких делений возьмите 10.
Найдите, пользуясь моделью штангенциркуля, диаметр диска,
толщину карандаша, размеры каких-либо иных предметов.
Сделайте рисунки прибора при сдвинутых ножках и когда
между ножками помещен измеряемый предмет.
16. Модель микрометра (стр. 142, п. 5). Подготовьте не-
большую деревянную струбцинку А (рис. 110), деревянный
или корковый кружок Ьу плотно надевающийся на винтовой
стержень струбцинки и имеющий 10 делений на боковой по-
верхности, и деревянную дощечку а; к последней — два винта.
Рис. ПО.
Измерьте на винте струбцинки расстояние между 5—10 на-
резками и найдите отсюда среднюю величину расстояния между
двумя соседними нарезками. Наденьте кружок на винтовой
стержень струбцинки, прижав его к рукоятке. Привинтите
дощечку а. Доведите винт В до соприкосновения с рамкой А.
Отметьте чертой на дощечке а положение передней поверх-
ности кружка Ь. Кружок поставьте так, чтобы его нулевое
деление пришлось против дощечки а.
Поверните винт В настолько, чтобы он сделал один полный
оборот и нулевое деление кружка b опять пришлось против
края дощечки а. Измерьте миллиметровой линеечкой расстоя-
ние между винтом В и рамкой А. Насколько конец винта
отодвинулся от рамки А? Сравните полученную величину
с расстоянием между соседними нарезками. Как велик так на-
зываемый ход или шаг винта? Поверните винт на 2, на 3
и т. д. оборота, измерьте расстояние конца винта от рамки,
сравните его с шагом винта. Нанесите вдоль края дощечки а
деления, отвечающие одному, двум, трем и т. д. ходам винта.
Снова доведите винт В до соприкосновения с рамкой А и сде-
лайте полоборота винтом, доведя 5-е деление кружка b до до-
щечки а. Измерьте, как велико расстояние между винтом и
рамкой, и сравните его с величиною шага винта. Такие же
пробы сделайте с 0,1; 0,2 и т. д. оборота.

124

Отодвиньте винт от рамки на какое-либо расстояние. Опре-
делите по линеечке а и кружку b величину этого расстояния.
Пользуясь собранною моделью микрометра, измерьте тол-
щину карандаша, толщину доски рабочего стола, диаметр
диска, длину гвоздя и др.
17. Пользуясь масштабом, штангенциркулем и микрометром,
произведите ряд измерений в дополнение к указанным выше:
диаметра и толщины стеклянного или металлического диска,
диаметра 10-копеечной и 15-копеечной монеты (к каким вели-
чинам они близки, размеров деталей приборов, машин и проч.).
18. Измерьте толщину книги (без обложки и переплета)
масштабом и найдите среднюю толщину одного листа. Из-
мерьте толщину листа микрометром и сравните с результатом,
полученным при измерении масштабом.
19. Пользуясь иглой и микрометром, измерьте диаметр
внутреннего сечения тонкой стеклянной трубки.
20. Изготовьте измерительный клин и измерительный клино-
образный вырез (рис. 6 и 7). Для этого отрежьте две полоски
8-миллиметровой бумаги (длина 11 см, ширина 3 см) и такой
же величины полоску плотного картона. Наклейте полоски на
обе стороны картона. Когда клей просохнет, острым ножом
аккуратно вырежьте прямоугольный треугольник: получатся
клин и вырез. Пользуясь изготовленным измерительным кли-
ном, измерьте внутренний диаметр трубки. Клинообразным
вырезом измерьте диаметр проволоки.
21. Измерьте длину окружности и длину диаметра какого-
либо кружка, монеты, цилиндрической гири, стакана, кастрюли,
лампового стекла и пр. и найдите из всех этих измерений
отношение длины окружности к длине диаметра (число π).
22. Если у штангенциркуля имеются, кроме миллиметро-
вых делений, еще и дюймовые, измерьте какую-либо длину
сначала в миллиметрах, а затем в дюймах и его долях. Из
полученных чисел найдите отношение дюйма к сантиметру.
Сравните результат с полученными раньше.
ГЛАВА ВТОРАЯ
ИЗМЕРЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ И ОБЪЕМОВ
7.* Определение площади по линейным размерам
1. По найденным в одной из предыдущих работ размерам
ребер прямоугольного бруска определите площадь всех трех
сечений бруска.
2. Начертите, соблюдая масштаб, горизонтальное и два
вертикальных сечения бруска.

125

3. По найденным в одной из предыдущих работ диаметру
и высоте цилиндра определите площадь осевого сечения ци-
линдра и площадь основания цилиндра.
4. Начертите в масштабе сечения цилиндра — осевое и пер-
пендикулярное к оси.
5. По найденному в одной из предыдущих работ диаметру
шара определите площадь главного сечения шара.
6. Начертите в масштабе главное сечение шара.
7. Найдите абсолютные и относительные погрешности для
всех полученных результатов (см. стр. 91—96).
8.* Измерение площади с помощью миллиметровой
бумаги (рис. 111)
Материалы. Лист миллиметровой бумаги. Металлическая пластинка
или лист дерева.
1. Обведите острым каранда-
шом пластинку на листе милли-
метровой бумаги.
2. Обведите карандашом боль-
шие квадраты (квадратные санти-
метры), лежащие целиком внутри
контура, и сосчитайте их число.
3. Обведите карандашом ма-
лые квадратики (квадратные
миллиметры), лежащие целиком
внутри контура, и сосчитайте их
число.
4. Сосчитайте число малых
квадратиков, пересекаемых кри-
вой, принимая во внимание только
те, у которых более половины
лежит внутри контура.
5. Как велика площадь пла-
стинки?
Рис. 111.
9. Определение объема тел по линейным размерам
1. Чему равен объем прямоугольного параллелепипеда,
имеющего ребра a, b к с?
Пользуясь данными одной из предыдущих работ, вычислите
объем прямоугольного бруска.
Каковы относительная и абсолютная погрешности найден-
ного результата?
В окончательном результате отбросьте все знаки, совсем
не заслуживающие доверия.
2. Чему равен объем цилиндра, диаметр основания которого
равен 2 г и высота А?

126

Вычислите объем цилиндра по данным одной из предыду-
щих работ.
Найдите относительную и абсолютную погрешности ре-
зультата.
3. Чему равен объем шара с диаметром 2 г? Вычислите
объем шара по данным одной из предыдущих работ.
Установите, как велики относительная и абсолютная по-
грешности результата.
10.* Мензурка. Измерение объема (стр. 143, п. 11)
Приборы и материалы. Мензурка (100 см3). Бутылка с водой.
Нитки. Набор различных тел (металлический цилиндрик, гаечка, кусочки
стекла, свинца, мрамора, серы, фарфора и др.). Стеклянная трубочка (пи-
петка).
1. Какие деления нанесены на поверхности
данной мензурки? Налейте воды в мензурку.
В нешироких мензурках вода несколько
поднимается у стенок, образуя вогнутый ме-
ниск. Отсчитывать следует всегда по нижнему
краю мениска.
Как должна быть при отсчете расположена
мензурка? Возможна ли здесь ошибка на па-
раллакс (раб. 1)? Поясните это для данного
случая на схематическом чертеже.
2. Прикрепите к цилиндрику нитку и из-
мерьте его объем, погружая в мензурку с во-
дой (рис. 112). Все производимые подсчеты
заносите в свою тетрадь. На глаз отсчитывайте
части, меньшие одного деления мензурки. Ка-
кая точность возможна при измерении объема
данной мензуркой?
3. Измерение повторите еще два раза, на-
ливая различные объемы воды.
4. Из полученных данных найдите средний
результат для объема цилиндрика.
5. Измерьте объемы остальных тел.
П.* Отливной сосуд. Измерение объема (стр. 143, п. 11)
Приборы. Отливной сосуд. Мензурка (100 см*). Бутылка с водой.
Чайный стакан. Деревянная подставка. Нитки. Тела для измерения объема
(камень, кусок мрамора, кусок кирпича, кусок железа, чугунная гиря и др.).
1. Поставьте отливной сосуд на подставку так, чтобы под
отливную трубку помещалась мензурка (рис. 113). Поставьте
стакан под трубку отливного сосуда, налейте в последний
столько воды, чтобы она начала выливаться из отверстия
трубки, и дайте излишку воды спокойно стечь. Сосуд обере-
Рис. 112.

127

гайте от толчков. На каком уровне установилась вода в от-
ливном сосуде?
2. Замените стакан под трубкой мензуркой и опустите осто-
рожно одно из данных тел, обвязав его ниткой, в отливной
сосуд. Измерьте объем воды, вытесненный телом в мензурку.
Каков объем тела?
3. Повторите измерение еще два раза.
4. Из полученных результатов возьмите среднее.
5. Подобно 1—4, измерьте
объемы других тел.
6. Установите степень точ-
ности при определении объема
отливным сосудом. Подумайте,
как это сделать.
12. Дополнительные упражнения
1. * Найдите площадь клас-
сной комнаты, доски, крышки
стола, сиденья стула и т. п.
2. * Определите площадь поч-
товой открытки, листа тетра-
ди, дна стакана, монеты, по-
перечного сечения проволоки
и т. п.
3. * Начертите на миллиметро-
вой бумаге треугольник, парал-
лелограм, трапецию, круг. Измерьте их площади, пользуясь
делениями миллиметровой бумаги. Определите те же площади,
применив математические формулы.
Сравните результаты, полученные в обоих случаях.
4. * Получите контуры ладони руки и подошвы сапога на
миллиметровой бумаге и найдите их площадь.
б.* Пользуясь копировальной бумагой, снимите на лист
миллиметровой бумаги какой-либо контур с географической
карты (страна, остров, море, озеро, область) или с плана ме-
стности (часть города). Определите площадь полученного кон-
тура. Зная, в каком масштабе вычерчена карта или план,
высчитайте, как велика площадь взятого вами участка. Срав-
ните с данными, которые отыщите в учебниках или справоч-
ных книгах.
6. * Найдите объем классной комнаты.
7. * Измерьте емкость чайного стакана, колбы, столовой и
чайной ложки.
8. * Измерьте, пользуясь мензуркой, объем латунной гирьки
в 20 Г.
9. * Измерьте, пользуясь отливным сосудом, объем латунной
гири в 0,5 кГ.
Рис. из.

128

10. * Измерьте объем куриного яйца, картофелины, яблока,
огурца.
11. Как измерить мензуркой объем тела, которое не может
поместиться в мензурку, например, объем куска дерева?
Обдумайте и произведите измерение.
12. * Возьмите кусочек льда, который входил бы в мензурку.
Удерживая его проволокой под поверхностью воды, опреде-
лите его объем (отсчеты делайте быстро: лед тает). Дайте льду
растаять и определите объем воды, получившейся от таяния
льда. Сравните объем льда и воды, имеющих одинаковый вес.
13. * Как определить мензуркой объем одной капли воды,
одной дробинки, одной булавки? Обдумайте и произведите
измерение.
14. * Как при помощи мензурки измерить объем газа, кото-
рый вы можете вдуть, скажем, при 10 выдохах? Обдумайте
установку, соберите ее и произведите измерение.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ОТВЕСНОЕ И ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ НАПРАВЛЕНИЯ.
ИЗМЕРЕНИЕ ВЕСА
13.* Установка с помощью отвеса и транспортира
Приборы и материалы. Отвес. Транспортир. Брусок, вращаю-
щийся на штативе.
1. Закрепите брусок (ВС
на рис. 114) наклонно в шта-
тиве и измерьте угол наклона
бруска к горизонту, как
указано в пункте 2.
2. Приложите основание
транспортира к бруску
и держите нить отвеса
у центра О транспортира
(рис. 114). Измерьте угол
MON. Последний равен углу
АОС — углу наклона бру-
ска ВС к горизонту.
3. С помощью транс-
портира и отвеса устано-
вите брусок под углом, например, 30° к горизонту.
14.* Уровень. Установка с помощью уровня
(стр. 143, п. 12)
Приборы и материалы. Уровень. Доска и к ней 3 клина или
доска с установочными винтами.
1. Рассмотрите внимательно, как устроен уровень (рис. 115).
С какою целью стеклянная трубка слегка изогнута?
Рис. 114.

129

2. Установите доску горизонтально с помощью уровня.
Для этого положите под одну из ее сторон два клинышка,
а под противоположную—третий клинышек. Поставив на доску
уровень, слегка вдвигайте и выдвигайте клинышки, пока воз-
душный пузырек в уровне не остановится посередине трубки.
Поверните уровень на 90° и снова клинышками добейтесь,
чтобы пузырек был посередине. Поставьте уровень в прежнее
положение. Если пузырек не оста-
навливается посередине трубки,
еще раз произведите установку
при помощи клинышков. Если
имеется доска с установочными
винтами, произведите таким же
образом ее установку, слегка поворачивая в ту или другую
сторону винты.
15.* Зависимость величины удлинения пружины от веса тела.
Построение графика. Взвешивание
(стр. 143-144, п. 13—14)
Приборы. Пружинка с указателем. Чашечка к ней. Штатив с зажи-
мом. Пробка с крючком. Разновес. Пинцет. Стаканчик. Масштаб. К нему
подставка. Чертежный треугольник. Тела для взвешивания. Вода.
1. Закрепите пробку в зажиме
штатива и подвесьте к крючку у
пробки пружину с указателем, а
к последней — чашечку. Рядом рас-
положите вертикальный масштаб так,
чтобы указатель пружинки находил
на деления масштаба и был им па-
раллелен (рис. 116).
С пружинкой обращайтесь край-
не осторожно: не растягивайте ее
сильно, не накладывайте на чашку
грузов, превышающих так называе-
мый „предел нагрузки" (различный
для разных пружинок), после ко-
торого пружинка не возвращается
уже к своей первоначальной длине.
Узнайте у руководителя, какие на-
грузки допустимы для данной пру-
жинки.
2. Отсчитайте, на каком делении
шкалы стоит указатель.
3. Накладывайте на чашку постепенно грузы в 5, 10, 15,
20, 30, 50, 100 Г и каждый раз отмечайте положение указа-
теля на шкале. Отсчеты производите после того, как пружинка
успокоится (успокоения можно добиться, касаясь чашки рукою).
Рис. 115.
Рис. 116.

130

4. Все результаты занесите в следующую* таблицу:
Нагрузка в Г Положение указателя Удлинение в миллиметрах
0
5
10
15
5. Какую зависимость можно установить между силой
(в данном случае весом), производящей удлинение пружинки,
и величиной этого уд-
линения? Как велико
удлинение при на-
грузке в 1 Г? Под
влиянием какого груза
пружинка удлиняется
на 1 мм?
6. Выразите зависи-
мость между весом и
удлинением пружинки
графически, чертежом.
Для этого на листе
бумаги проведите две
взаимно перпендику-
лярные линии (ОХ и
OY на рис. 117) и отло-
жите на горизонталь-
ной линии ОХ от точки О отрезки (на рис. OA, ОА1 ОА2, ...),
равные стольким миллиметрам, сколько граммов вы брали при
исследовании пружинки. Получите точки А, Аи А2 и т. д. На вер-
тикальной линии отложите от точки О отрезки (на рис. OB, ОВ1
OZ?2,...), равные числу миллиметров, на которое происходило
каждый раз растяжение пружинки. Получите точки В, Въ В2 и т. д.
Проведите перпендикуляры к линиям ОХ и OY в точках А и
В, Аг и В1 и т. д. до пересечения. Получите точки М, Ми
М2, и т. д. Соедините линиями точки М, Ми М2... Получите
график. Какая линия ММХМ2...?
7. Пользуясь графическим изображением зависимости, суще-
ствующей между приложенной к вашей пружинке силой и
получаемым ею удлинением, найдите удлинение, даваемое лю-
бой силой, или силу, соответствующую любому удлинению.
Сделайте такие определения для грузов в 15, 25, 40... грам-
мов; для удлинений в 15, 25, 40... миллиметров. Проверьте
правильность ваших определений на опыте.
8. Оси ОХ и OY называются координатными осями. Из
них ось ОХ — осью абсцисс, ось OY—осью ординат. Отрезки
Рис. 117.

131

OA = BMt OА1 = ВХМ и т. д. называются абсциссами точек М>
М1, М2, ... Отрезки ОВ = АМ, ОВ1 = А1М1 и т. л —ордина-
тами точек M, М1, М2... Точка О есть начало координат.
Для построения графиков удобнее всего пользоваться уже
разлинованной миллиметровой бумагой.
9. Отвесьте в стаканчике на проградуированных вами пру-
жинных весах 30 см3 воды. Перелейте в мензурку и опреде-
лите объем воды. Сравните результаты.
10. Взвесьте ряд тел: прямоугольный брусок, цилиндрик,
шарик, кусочки стекла, металлов и пр.
16.* Рычажные весы. Взвешивание. Определение чувствитель-
ности весов (стр. 144, п. 15)
Приборы и материалы. Весы, штатив для весов. Жестянка с дро-
бью. Разновес в ящике (целые граммы). Мелкий разновес (0,01—0,5 Г) на
дощечке. Пинцет. Тела для взвешивания. Стаканчик. Мензурка. Какая-либо
жидкость (раствор поваренной соли, денатурированный спирт, молоко, ке-
росин).
1. Рассмотрите подробно устройство стоящих перед вами
весов. Зарисуйте их.
2. Ознакомьтесь подробно с набором разновесок. Выпишите
подряд, начиная с большего, веса всех разновесок вашего
набора.
3. Правила взвешивания. Руководствуйтесь следую-
щими правилами, которые внимательно прочтите.
1) Прежде чем начать взвешивание, проверьте, в порядке
ли весы. Если при пустых чашках не наблюдается полного
равновесия, положите на более легкую чашку кусочки бумаги,
пока указатель не примет правильного положения.1
2) Проверьте перед взвешиванием, все ли разновески на-
лицо в вашем наборе. В случае отсутствия какой-либо части—
заявите руководителю. Осмотрите, не загрязнены ли разновески.
Если надо, оботрите' их чистым мягким полотенцем или замшей.
3) Коромысла и чашки у весов не берите руками, особенно
влажными: всякое загрязнение ведет к порче весов.
4) На чашки весов не ставьте ничего грязного, мокрого,
горячего. Жидкости взвешивайте в сосудах. Наружные стенки
последних тщательно вытирайте, прежде чем помещать их на
чашки весов.
Сыпучие тела взвешивайте также в сосудах или на листоч-
ках бумаги.
5) Взвешиваемое тело помещайте на левую чашку весов,
разновески — на правую.2 Как взвешиваемое тело, так равно
1 Если при коромысле имеются на концах передвигающиеся гаечки, то
равновесие следует устанавливать, передвигая эти гаечки.
2 Не следует класть разновески на ту чашку, на которой находится
взвешиваемое тело, а только на другую.

132

и разновески ставьте на чашки весов мягко, без толчков; по-
следние вредно действуют на острые опорные части весов.
Чтобы избежать резких качаний коромысла весов, придержи-
вайте пинцетом чашку весов, на которую кладете (или с ко-
торой снимаете) взвешиваемый предмет или разновески.1
6) Не накладывайте на чашки грузов, превышающих „пре-
дельную нагрузку", допустимую для данных весов. (Узнайте
у руководителя, какая нагрузка допустима для данных весов).
7) Разновески берите только пинцетом, чтобы избежать
их загрязнения.
8) Взвешивание всегда производите не спеша и тщательно.
9) Проследите, чтобы чашки и коромысло, а также и взве-
шиваемый предмет, ни за что не задевали,— качания коро-
мысла происходили вполне свободно.
10) Разновески накладывайте всегда в порядке их вели-
чины, без пропусков, начиная с большей, определяемой на
глаз. Если положенная разновеска окажется велика, снимите
^е и положите предыдущую по величине; если мала,— оставьте
и добавьте следующую. Так продолжайте, пока не достигнете
равновесия коромысла.
11) Снимаемые с весов во время самого взвешивания раз-
новески никогда не кладите на стол, а только обратно на
свое место в ящике или на дощечке.
12) О равновесии судите или по тому признаку, что ука-
затель весов устанавливается против дуги подвеса (или нуле-
вого деления шкалы), или по одинаковому отклонению ука-
зателя при качании весов вправо и влево от положения
равновесия.
13) Запись и подсчет наложенных на весы разновесок произ-
водите по пустым гнездам в ящике и на дощечке и вторично
для проверки — при перенесении разновесок в ящик и на до-
щечку.
14) При работах в лаборатории часто приходится прибегать
к тарированию. Тарированием называется процесс уравнове-
шивания тела на весах каким-либо грузом: дробью, бисером,
кусочками бумаги пр. Тарированием пользуются, например, при
взвешивании веществ в сосудах, если вес последних знать не
надо. Тарой чаще всего служит мелкая свинцовая дробь. Ни-
когда не сыпьте дробь прямо в чашку весов: во-первых, свин-
цовая дробь пачкает чашку, во-вторых, снимать ее с чашки
крайне неудобно. Для дроби удобнее всего брать жестяную
коробочку с глубокою крышкой. При тарировании на чашку
весов ставится самая жестянка или крышечка, в которую на-
сыпается дробь из жестянки.
15) По окончании взвешивания проверьте, в полном ли по-
1 Если у весов имеется аретир, то при всяком наложении или снятии
тела или разновесок весы должны быть аретированы.

133

рядке веси и разновес: ничего не оставляйте на чашках весов,
все разновески уберите на свои места.
4. Определите вес данных вам твердых тел и жид-
костей, придерживаясь приведенных в пункте 3 правил взве-
шивания.
5. Можно и на неверных весах верно взвесить, если при-
менить способ тарирования. При этом способе на одну чашку
надо поместить взвешиваемое тело, а на другую — уравновеши-
вающую его тару (жестянку с дробью). Затем тело надо снять
и вместо него на ту же чашку положить разновески, которые
уравновесили бы тару. Вес разновесок будет равен весу тела.
Разъясните, почему вес разновесок даст верный вес тела, не-
зависимо от того, верны ли весы или нет.
6. Положите на одну из чашек весов небольшой грузик —
этим вы их расстроите. Произведите взвешивание какого-либо
тела на неверных (расстроенных) весах по способу тарирования
(как указано в п. 5). Для проверки то же тело взвесьте на
верных весах.
7. Определите, какова чувствительность ваших весов при
различных нагрузках. Для этой цели положите на левую чашку
груз в 100 Г и тарируйте, поставив на правую чашку стаканчик
и насыпав в него дроби до равновесия. Положите на правую
чашку добавочный груз 0,01 Г. Отклоняется ли стрелка весов
от положения равновесия? Если отклонения не замечаете, вместо
0,01 Г положите 0,02 Г. Если и при этой перегрузке нет от-
клонения, положите 0,03 Г и т. д. Найдите тот наименьший
груз, при котором получается заметное отклонение стрелки.
Вес этой перегрузки и определит чувствительность весов при
данной нагрузке.
8. Определите чувствительность весов при нагрузках в 20,
50, 200 и т. д. граммов.
17. Дополнительные упражнения
1. * Пользуясь отвесом, удостоверьтесь, отвесны ли края
дверей и окон в комнате, стенки шкафов, стержень штативов
(лабораторных, для весов, для ламп)
и др.
2. * С помощью отвеса установите
отвесно стержень, закрепленный в за-
жиме штатива или укрепленный в
доске.
3. * Изготовьте ватерпас и с помощью его проверьте гори-
зонтальность плоскости столов, станков, подоконников, пола и пр.
4. * Ту же проверку сделайте с помощью уровня.
5. Ознакомьтесь с устройством технического уровня, имею-
щего две трубки с жидкостью (рис. 118). Примените его для
проверки горизонтальных и вертикальных направлений.
Рис. 118.

134

6. * На классной доске или на выкрашенной стене проведите
вертикальную и горизонтальную линии, пользуясь отвесом и
уровнем.
7. * Проверьте, что килограмм воды занимает объем в 1 л.
8. * Возьмите однородный по всей длине деревянный брусок,
пропустите через отверстие в середине бруска нить и подвесьте
его к штативу. Подвесьте к левому плечу бруска какую-либо
гирьку. Измерьте расстояние гирьки от оси вращения. К пра-
вому плечу подвесьте гирьку такого же веса так, чтобы рычаг
остался в равновесии. На каком
расстоянии пришлось подвесить
вторую гирьку?
9. * Изготовьте нитяные весы,
изображенные на рис. 119. Коро-
мыслом служит деревянная ли-
неечка (длина 30—40 см, ширина
2—3 см, толщина 3—4 мм). На-
метьте на линеечке 5 точек (3
посредине и 2 по краям) и рас-
каленной иглой или шилом про-
колите 5 отверстий. Через сред-
нее отверстие должна проходить
(туго) спица а, которая служит
указателем в весах. Через два
другие отверстия в средней части
пропустите нить Ь и подвесьте ее
к проволочному крючку С. В
отверстия у концов коромысла
проденьте нити, которые наверху
завяжите узелками. К этим нитям
прикрепите проволочные крючоч-
ки для подвешивания чашек (крышки от коробок или кружки
из картона или фанеры). Установите чувствительность изгото-
вленных весов и производите на них ряд взвешиваний. К
весам изготовьте деревянный штатив и жестяной кронштейн
(d и dx на рис. 119).
10. Изготовьте мелкие разновесы от 0,01 Г до 0,05 Г из про-
волоки формы, указанной на рис. 24—26.
11. * Определите по весу большое число однородных пред-
метов (стальных шариков, кнопок, пуговиц, монет, булавок,
гвоздей, дробинок, картонных марок, зерен и т. п.). Для этого
взвесьте, например, 20 штук из них, а затем всю определяемую
партию.
12. * Изготовьте мензурку из пробирки (рис. 9). Подставку
для пробирки можно сделать из деревянной пластинки и жести,
как показано на рисунке. Для нанесения делений предвари-
тельно получите вдоль пробирки матовую полоску, натирая
пробирку наждачной бумагой. На матовой поверхности легко
Рис. 119.

135

проставлять штрихи и писать цифры твердым, остро очинённым
карандашом. Для градуирования мензурки (т. е. нанесения
делений в кубических сантиметрах) сначала пробирку с под-
ставочкой тарируйте на весах, а затем отвешивайте аккуратно
1 Г, 2 Г и т. д. воды и каждый раз отмечайте уровень воды
на матовой поверхности.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС1
18* Что такое удельный вес (стр. 145, п. 16)
Приборы. Весы. Штатив для весов. Разновес. Пинцет. Прямоугольные
бруски из различных материалов, все одинакового размера.
1. Рассмотрите, из какого материала приготовлены прямо-
угольные бруски?
2. Каков объем брусков (в целых кубических сантиметрах)?
3. Удерживая последовательно на ладони все бруски, уста-
новите разницу в весе брусков. Выпишите названия материала
всех брусков, переходя от более тяжелых к менее тяжелым.
4. Взвесьте последовательно все бруски. Сравните получен-
ные результаты. Правильно ли вы оценили на глаз разницу
в весе?
5. Тела, взятые в одном и том же объеме, но сделанные
из различного материала, имеют неодинаковый вес. Каков вес
воды, если ее взять в объеме данных брусков?
6. Найдите вес одного кубического сантиметра свинца,
железа и т. д., ограничиваясь при расчете сотыми долями
грамма. Каков вес одного кубического сантиметра воды?
Различные вещества обладают различным удельным весом.
Удельный вес измеряется весом вещества в единице объема.
7. Каковы удельные веса взятых вами веществ?]
19. * Определение удельного веса твердых веществ
(стр. 145, п. 17)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Разновес. Пин-
цет. Набор тел из различных материалов. Мензурка (100 см3). Бутылка с во-
дой. Стеклянная трубочка (пипетка). Нитки.
1. Какие две величины надо знать для определения удель-
ного веса? В каких единицах они берутся? Как найти удельный
вес, если известен вес тела и его объем?
2. Так как при определении удельного веса число граммов,
выражающее вес тела, делят на число кубических сантиметров,
выражающее его объем, то для обозначения удельного веса
1 Вместо удельного веса речь может идти о плотности. В этом случае
в соответствующих пунктах величина „вес" заменяется величиной „масса*.

136

ставят наименование —а. Удельный вес железа, например, ра-
вен 7,8 ^.
3. Найдите удельные веса веществ тех тел, вес и объем
которых вы уже знаете из предыдущих работ.
4. Определите удельные веса данных вам веществ.
5. Все результаты занесите в таблицу:
Какой материал
Вес в граммах
Объем в см*
Вес 1 см*
Удельный
вес
6. Занесите в таблицу средние результаты, полученные для
удельных весов на основании работы всего класса.
7. Каковы относительные погрешности при измерении веса
и объема? Установите, какая относительная погрешность полу-
чается для удельного веса? Какая абсолютная погрешность
полученного результата? Сколько знаков следует сохранить
в окончательном результате?
20.* Определение удельного веса жидкостей (стр. 146, п. 19)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Разновес. Пин-
цет. Жестянка с дробью. Колбочка или скляночка с наклеенным на горлышке
узеньким бумажным колечком. Маленькая воронка. Стеклянная трубочка
(пипетка). 2 склянки с денатурированным спиртом и насыщенным раствором
поваренной соли. Склянка с водой. Чашка. Тряпка.
1. Поставьте скляночку на весы и тарируйте ее дробью.
2. Снимите скляночку с весов, но тару оставьте.
3. Налейте в скляночку при помощи воронки столько воды,
чтобы уровень ее был немного ниже колечка. При помощи
пипетки уровень воды доведите до верхнего края бумажной
полоски. Какую форму имеет поверхность воды? Надо ли при-
нимать во внимание подъем воды у стенок?
4. Вытрите скляночку снаружи, снова поставьте ее на весы
и определите вес воды.
5. Каков вес воды? Каков ее объем?
6. Вылейте воду, наполните скляночку до метки спиртом и
определите его вес.
7. Вылейте спирт обратно в скляночку и хорошенько про-
полощите скляночку, воронку и пипетку водой. Налейте до
метки раствор соли и определите его вес.
8. В каком объеме были взяты жидкости? Сравните их веса
между собою и с весом воды.

137

9. Вычислите удельные веса денатурированного спирта и
насыщенного раствора поваренной соли.
10. Каковы относительная и абсолютная погрешности полу-
ченных результатов? Сколько знаков следует в них сохранить?
21. Определение удельного веса воздуха (стр. 146, п. 20)
Приборы. Весы. Штатив для весов. Мелкий разновес на дощечке»
Пинцет. Жестянка с дробью. Круглодонная колба (500 см3) с пробкой,
трубками и зажимом (рис. 120). Мензурка. Ручной воздушный насос. К нему
толстостенная резиновая трубка. Чашка с водой.
1. Закройте колбу А (рис. 120) плотно пробкой, в отверстие
которой вставлена стеклянная трубочка. К последней присоеди-
ните резиновую трубочку с за-
жимом т и вторую стеклянную
трубочку.
2. Подвесьте колбу к корот-
кой чашке весов и уравновесьте
ее дробью.
3. Снимите колбу с весов,
еще раз посмотрите, плотно ли
входит пробка, и соедините кол-
бу А при посредстве толсто-
стенной резиновой трубки с руч-
ным воздушным насосом. За-
жим т должен быть открыт.
4. Уприте насос в верхнюю
доску стола и как можно лучше
разредите воздух в колбе А
Передвигая поршень, доводите
его до конца цилиндра. Доста-
точно сделать 40—50 качаний.
Закончив выкачивание, крепко
завинтите зажим т (не прекра-
щая выкачивания).
5. Подвесьте колбу вновь к короткой чашке весов. Почему
нет равновесия? Установите равновесие, накладывая разновески
на короткую чашку. Подсчитайте их вес. Каков вес выкачан-
ного воздуха?
6. Налейте в чашку воды. Снимите колбу с весов и, не
открывая зажима, опустите горло колбы в воду. Следите, чтобы
отверстие трубки находилось глубоко под водой. Откройте
зажим. Почему вода сильной струей ворвалась в колбу? Когда
вода перестанет вливаться, колбу выньте из чашки.
7. Выньте пробку из колбы и измерьте мензуркой объем
воды, вошедшей в колбу. Каков объем выкачанного из колбы
воздуха?
Рис. 120.

138

8. Зная вес выкачанного воздуха и его объем, определите
удельный вес комнатного воздуха.
9. Каковы относительная и абсолютная погрешности полу-
ченного вами результата? Сколько знаков следует в нем со-
хранить?
10. Найдите, каков вес литра комнатного воздуха.
11. Во сколько раз воздух легче воды?
22. Определение удельного веса углекислого газа
(стр. 148, п. 21)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Мелкий разно-
вес на дощечке. Пинцет. Жестянка с дробью. Колба (500 см*) с плотно
входящей пробкой. Аппарат для получения углекислого газа (рис. 121).
Склянка с серной кислотой. Склянка с водой. Лучинки. Спички.
Рис. 121.
1. Что вам известно о свойствах углекислого газа? Угле-
кислый газ — более тяжелый или более легкий газ, чем воздух?
Как его обычно получают в лабораториях?
2. Поставьте колбу, плотно закрывающуюся пробкой, на
чашку весов и уравновесьте ее дробью.
3. Снимите колбу с весов и наполните ее углекислым газом.
Как пользоваться прибором для получения углекислого газа,
узнайте у учителя.1
1 С серной и соляной кислотой обращайтесь крайне осторожно.

139

4. Закончив наполнение, плотно закройте колбу пробкой и
вновь поставьте ее на чашку весов. Которая чашка перетяги-
вает и почему? Установите равновесие, накладывая разновески
на соответствующую чашку.
5. Снимите колбу с весов и еще раз впускайте в нее газ
в продолжение нескольких минут.
6. Снова поставьте колбу с углекислым газом на чашку
весов. Установите окончательно равновесие и сосчитайте разно-
вески. Что дает их вес? Обозначает ли он вес углекислого
газа, заполняющего колбу?
7. Измерьте емкость колбы, пользуясь водой и мензуркой.
Не закрывайте колбы, наполненной водой, пробкой. Колба,
целиком заполненная водой, может лопнуть, если даже не
сильно нажать на пробку.
8. Подсчитайте, каков вес воздуха в объеме колбы.
9. Подсчитайте, каков вес углекислого газа в объеме колбы.
10. Определите удельный вес углекислого газа.
11. Вычислите относительную и абсолютную погрешности
результата. Сколько десятичных знаков после запятой следует
сохранить в полученном числовом результате?
12. Найдите, каков вес литра углекислого газа.
13. Во сколько раз вес углекислого газа больше веса воз-
духа, взятого в том же объеме?
23. Дополнительные упражнения
(стр. 149, п. 22)
1. * В учебнике приведена таблица удельных весов различ-
ных твердых и жидких веществ. Подберите возможно большую
коллекцию и определите их удельные веса. Сверьте получен-
ную вами таблицу с приведенной в книге.
2. * Составьте диаграмму удельных весов. С этой целью
начертите в своей рабочей тетради полоски шириной в 1 см,
длины которых были бы пропорциональны удельным весам.
Полоска длиной 1 см, например, будет изображать единицу
удельного веса, в 2,5 см — удельный вес стекла и т. д. Тела
расположите в порядке убывающих или возрастающих удель-
ных весов.
3. * Зная удельные веса, вычислите объемы, занимаемые
одним граммом каждого из веществ, т. е. объем одного грамма
свинца, одного грамма железа, одного грамма пробки... (Возь-
мите чаще всего применяемые материалы.) При расчете огра-
ничьтесь сотыми долями. Составьте диаграмму полученных
объемов. Единицу объема (1 см3) обозначайте полоской в 5 см.
Тела берите в порядке возрастающих или убывающих объемов.
Сравните полученную диаграмму с предыдущей (пункт 2).
4. * Подберите прямоугольные брусочки из дерева различных
пород. Взвесьте их, а затем измерьте их объемы. Определите

140

удельные веса различных пород дерева и составьте диаграмму
удельных весов.
5. Дана стеклянная пробка с воздушной полостью. Зная
удельный вес стекла, найдите объем воздушной полости.
6. Даны два куска металла: один сплошной, другой с воз-
душной полостью. Установите, который из них содержит воз-
душную полость.
7. Определите, которая из двух стеклянных призм — из
обычного стекла и которая — из специального сорта стекла.
8. Установите, который из двух металлических кусков —
олово и который — сплав олова со свинцом. Сколько в сплаве
олова и свинца?
9. В одной из двух бутылок находится спирт, в другой
смесь спирта с водой. Установите, в которой спирт и в которой
смесь спирта с водой.
10. При сыпучих и пористых материалах наряду с удельным
весом самого вещества пользуются величиной, называемой
объемным весом. Объемный вес измеряется весом единицы
объема, причем объем определяется вместе с промежутками
между частями тела.
Найдите объемный вес песка, зерна, муки, сена.
11. Определите удельный вес самого материала, из кото-
рого состоит песок. Для этого насыпьте сухого песку в мен-
зурку. Определите его вес и объем. Долейте воды до того
уровня, на котором стоял сухой песок, и произведите дополни-
тельное взвешивание.
12. Найдите путем взвешивания большого числа дробинок
средний объем одной дробинки. Сравните с найденным раньше
(раб. 12, п. 13).
13. * Определите путем взвешивания толщину железного
или медного листа.
14. То же, толщину медной или железной проволоки.
15. * Найдите длину мотка проволоки, не разматывая его.
16. * Определите путем подсчета, сколько по весу керосина
войдет в склянку данной емкости. Проверьте правильность
подсчета непосредственным опытом.
17. * Определите путем подсчета емкость склянки по весу
наполняющего его спирта. Проверьте правильность под-
счета непосредственным измерением емкости склянки мен-
зуркой.
18. Определите диаметр канала капиллярной трубки, вводя
в последнюю столбик ртути и измеряя его длину и вес. Чтобы
ввести столбик ртути в капиллярную трубку, опустите послед-
нюю в запаянную с одного конца трубку (или пробирку), на-
полненную почти доверху ртутью; закрыв пальцем отверстие
капиллярной трубки, выньте ее из пробирки и осторожно пере-
несите на лист белой бумаги на столе. Все операции со ртутью
производите над тарелкой.

141

19. * Определите площадь какой-либо неправильной фигуры
путем взвешивания ее контура, изготовленного из картона, и
взвешивания квадрата из того же картона со стороною, на-
пример, в 5 см.
20. Найдите величину it, взвешивая круг и квадрат, сторона
которого равна радиусу круга,— вырезанные из одного и того же
листа картона или жести.
21. Определите удельный вес водорода. Работу ведите по
тому же плану, какой указан в работе 22. Как нужно держать
колбу при наполнении ее водородом? Обдумайте, как произ-
водить расчет. Каков вес литра водорода? Во сколько раз водо-
род легче воздуха?
22. Если в вашу лабораторию подается газ, найдите его
удельный вес.
ГЛАВА ПЯТАЯ
УКАЗАНИЯ К РАБОТАМ
1. Некоторые измерения из указанных в предыдущих главах
учащиеся уже производили до вступления в физическую лабо-
раторию на занятиях по природоведению и математике. Начи-
ная занятия по физике, еще раз надо остановиться на этом
вопросе. С масштабом в разных вариантах, со штангенциркулем,
с микрометром, с мензуркой, с весами учащиеся будут встре-
чаться в дальнейшем очень часто; следует научить их пра-
вильно и умело пользоваться ими с возможной точностью.
Эти навыки очень пригодятся учащимся при их последующих
работах в лаборатории, в мастерских, на производстве по окон-
чании школы. Раздел „Простейшие измерения" следует про-
вести целиком на самостоятельных работах учащихся.
В программе 1954 г. по данному разделу указано всего
5 лабораторных работ. Все они вошли в данное руководство
(§ 1, 9, 10, 15, 16, 19,20). Работа 1 по стабильному учебнику1
(измерение диаметра тонких проволок) приведена в данном
руководстве в § 6 (п. 13).
При наличии времени можно уже и в первой ступени курса
физики остановиться на нониусе, штангенциркуле и микрометре.
Во всяком случае к главе „Простейшие измерения" надо вер-
нуться во второй ступени курса физики (Практикум в VIII классе).
Там может быть произведен ряд новых и повторных измерений
с большей точностью. Как относительно основных работ, так
и дополнительных надо иметь в виду указания, сделанные
выше на стр. 3 и 4.
1 А. В. Перышкин, Г. И. Фалеев, В. В. Крауклис. Физика,
ч. 1, изд. 6-е, 1954.

142

Измерение длины (§ 1—6)
2. Учащихся при этих первых работах необходимо приучить
вести правильно записи в своих рабочих тетрадях, обязательно
производить повторные измерения и находить из получаемых
результатов среднее арифметическое, а также пользоваться
методом сокращенных вычислений. Учащиеся должны научиться
отбрасывать неверные числа и устанавливать погрешности своих
измерений.
3. Все масштабы должны быть предварительно выверены.
Все предлагаемые для измерения тела следует занумеровать.
Учащиеся в своих рабочих тетрадях должны помечать номера
тел, с которыми они производили измерения, так как данные
первых работ понадобятся для следующих работ.
Подбирать круглые числа для линейных размеров тел не
надо. С телами надо обращаться осторожно: не обивать их.
Об этом же следует предупредить учащихся.
Тела здесь проще всего взять деревянные (полезно их про-
парафинировать), но могут быть использованы и те, которые
пойдут в дальнейшем при определении удельного веса. Прямо-
угольные бруски можно купить в игрушечном магазине (кубики
для складывания); там же можно достать и деревянные шары,,
хорошо выточенные. Удобны стальные автомобильные шарики
(диам. сантиметра 2).
4. Таблицу, поясняющую, как отсчитывать десятые доли деле-
ния на глаз (рис. 98), полезно сделать стенную в достаточном
масштабе.
5. Модели нониуса, штангенциркуля и микро-
метра (§ 3 и § 6, п. 15 и 16) могут быть даны учащимся и
в готовом виде (от прежних работ или специально изготовлен-
ные деревянные модели). Для модели микрометра можно взять
винт с гайкой (см. Г. Ган — Руководство к практическим за-
нятиям, работа 7 на стр. 14).
6. О штангенциркуле и микрометре сказано выше, на стр. 50.
7. Стеклянную трубку в работе 4 надо подобрать немного
нецилиндрическую. Можно дать ученикам и две трубки: одну
строго цилиндрическую, а вторую несколько нецилиндри-
ческую, и предложить им установить, которая из них неци-
линдрична.
При работе с микрометром хорошо отрезки проволок и ме-
таллические пластинки взять от одного мотка и одного листа,
чтобы можно было сравнивать результаты, полученные разными
группами учащихся.
8. Все измерения масштабом, штангенциркулем и микромет-
ром необходимо проделать каждому учащемуся индивидуально,,
а не только группе в целом.
9. Передние бруски в работе 6 (п. 11) должны иметь тол-
щину, не меньшую радиуса шара.

143

Измерение площадей и объемов (§ 7—12)
10. Для определения площади круга и объемов цилиндра и
шара учащиеся, конечно, должны уже знать из геометрии
формулы:
11. О мензурке и отливном сосуде было сказано выше, на
стр. 51—54. Точность при измерении объема мензуркой с деле-
ниями на кубические сантиметры может достигать 0,5 см?.
Степень точности при пользовании отливным сосудом обычно
меньше. Ее можно установить, опуская тело, объем которого
известен (по линейным размерам или путем взвешивания).
Горизонтальное направление. Измерение веса (§ 13—17)
12. Уровень с пузырьком, указанный в§ 14 на рис. 115,
изготовляется из трубки легкоплавкого стекла (длина 15—20 см,
диам. 1,5 см). Трубку надо слегка изогнуть и оплавить на кон-
цах. Легкий изгиб необходим, иначе нельзя установить пузырек
воздуха посередине уровня. Заткнув резиновой пробочкой один
конец трубки, в нее наливают подкрашенного спирта столько,
чтобы при закупоривании ее другой пробкой в ней остался
небольшой пузырек воздуха. Трубку надо укрепить в аккуратно
приготовленной деревянной планочке с желобком при помощи
двух жестяных скобочек. На горизонтальной поверхности
в любом положении пузырек воздуха должен держаться посе-
редине. Если этого не замечается, значит трубка прикреплена
к планке неправильно; надо или приподнять один конец трубки,
или сострогать один конец планки. Трубка может быть заме-
нена пробиркой, которую также необходимо слегка изогнуть.
13. Пружинные весы (рис. 116). Пружинки берутся из
стальной проволоки (например фортепианной струны). Диаметр
проволоки 0,5—1 мм, диаметр витков 1—1,5 см.
Для изготовления пружинки стальная проволока навивается
плотно прилегающими друг к другу витками на круглую па-
лочку. Удобнее всего, конечно, навивать на токарном станке.
При навивании вручную можно поступить так: пропустить сво-
бодный конец проволоки через отверстие в дощечке и зажать
последнюю в тисках или прижать струбцинкой к верхней доске
стола. Пропущенный через дощечку конец проволоки прижать
к одному концу круглой палочки ручными тисками и вращать
медленно палочку, следя за тем, чтобы проволока ложилась
плотными рядами.
На рис. 116 указатель вырезан из полоски жести. Можно
в качестве указателя взять также вязальную спицу, укреплен-
ную в пробке; последняя снабжена проволочным крючком для
присоединения к пружинке и подвешивания чашечки. Можно

144

обойтись и без указателя, отсчитывая по нижнему краю чашки.
Удобно также пользоваться масштабом с указателем (рис. 3).
Для большей точности может быть применена зеркальная
шкала.
Могут быть применены пружинные весы (динамометр) кон-
струкции В. Н. Бакушинского (рис. 30).1
Б. Ю. Кольбе предложены удобные пружинные весы, со-
стоящие из двух пружин, соединенных двумя перекладинами
(внизу и вверху). За верхнюю перекладину весы подвешиваются
к стойке, а к нижней подвешивается чашечка. Нижняя перекла-
дина, кроме того, снабжается указателем. Рисунок таких весов
приведен в „Начальной физике" А. В. Цингера (рис. 32).2
В описании работы 15 шкала дается готовой. Можно посту-
пить и иначе: предложить учащимся самим наносить деления
в граммах на полоске бумаги, прикрепленной вместо шкалы
к стойке.
14. Ознакомление с графиками можно провести на
ряде работ: 1) сравнение дюйма с сантиметром (§ 1), 2) вытя-
жение пружинки (№ 15), 3) нагревание и охлаждение воды
(вторая часть) и др.
15. О рычажных весах было сказано выше, на стр. 54. Здесь
отметим еще, что при наличии времени во второй ступени мо-
гут быть предложены работы для более углубленной прора-
ботки упражнений с весами. Так, имея весы со шкалой, можно
установить „нулевую точку", т. е. деление шкалы, против ко-
торого должна остановиться стрелка весов при равновесии по
прекращении качаний коромысла. Можно произвести взвеши-
вание, применив способ двойного взвешивания (способ немец-
кого математика Гаусса). При этом способе взвешиваемое тело
помещается сначала на одну чашку и уравновешивается разно-
весками (их вес pi), а затем перекладывается на другую чашку
и снова уравновешивается разновесками (их вес р2). Если обо-
значим длины плеч коромысла у весов через 1± и /2, а истинный
вес тела через ру то получим pl1=p1l2 и pl2=p2lv Отсюда
находим вес тела р = YpiPz и отношение длин плеч коромысла
Можно определить чувствительность всех имеющихся весов
при различных нагрузках и вычертить графики, откладывая на
оси абсцисс отрезки, пропорциональные нагрузкам, а на оси
ординат— пропорциональные найденным чувствительностям,
причем последняя определяется или числом делений шкалы, на
которое отклоняется стрелка весов при перегрузке, например
1 В. Н. Бакушинский. Организация лабораторных работ по физике
в средней школе, 1940, стр. 21.
2 Подробное описание весов помещено в журнале „Физическое обо-
зрение" (1913 г., № 5, стр. 308).

145

в 0,01 г, или величиною груза, от которого происходит смеще-
ние стрелки на одно деление. Во всяком случае сам препода-
ватель должен тщательно изучить все весы, имеющиеся в лабо-
ратории.1
Работа 16 может ставиться и не как самостоятельная, а в
связи с другими работами, при которых приходится произво-
дить взвешивание.
Удельный вес (§ 18—23)
Если вместо величины „удельный вес" введена величина „плот-
ность", величина „вес тела" заменяется величиной „масса тела".
Определение удельного веса твердых ве-
ществ (§ 18 и 19).
16. Прямоугольные бруски в первой работе (§ 18)
могут быть взяты следующих размеров: 3 см X% см x 2 см,
5 см X 2 см X 2 см, 5 см X 2 см X 1 см и др. При выборе надо
принимать в расчет предельную нагрузку весов. Самый тяжелый
брусок будет свинцовый. При объеме 5 см X 2 см X 2 см вес
свинцового бруска будет 2.8 Г. В первой работе ударный мо-
мент— выявление самого понятия „удельный вес"; поэтому
объемы должны выражаться в целых числах, чтобы не отвле-
кать внимания учащихся на вычисление. Лучше взять все тела
одинаковых объемов. Нет надобности для каждой работающей
группы иметь полный набор тел: группы могут меняться телами.
Самостоятельно нетрудно приготовить бруски из свинца, олова,
дерева, парафина, воска, пробки. Свинец и олово выливаются
в картонные формочки или в выемки, сделанные в мокром
песке. Полученные отливки выравниваются и подгоняются по
размерам напильником. Парафин и воск выливаются в формочки
из картона и затем подравниваются ножом.
Вместо прямоугольных брусков в первой работе могут быть
взяты цилиндрики. Бруски и цилиндры приходится в ряде ра-
бот подвешивать (см. дальше). Поэтому полезно при заказе
обратить внимание на такую деталь: сделать маленькие отвер-
стия в одном из углов каждого бруска и у одного из основа-
ний каждого цилиндра, чтобы можно было продевать нитку.
17. Во второй работе могут быть подобраны для определения
удельного веса самые разнообразные материалы. Если куски
больших размеров, то помимо мензурки понадобится отливной
сосуд.
18. Удельный вес твердых веществ может быть найден еще
при помощи пикнометра (о пикнометрах см. дальше). Материал
берется в этом случае в мелких кусочках (стеклянная или
фарфоровая дробь, кусочки стеклянной палочки, свинцовая
дробь, обрезки проволоки, песок...). Если p1 — вес исследуе-
1 См. „Собрание лабораторных упражнений Киевского педагогического
музея*, стр. 25—37.

146

мого материала, р2— вес пикнометра с водой и/?8—вес пикно-
метра с водой и опущенными в нее кусочками взятого твер-
дого тела, то удельный вес можно определить по формуле:
Определение удельного веса жидкостей (§ 20)
19. Склянки или колбы могут быть взяты покрупнее (100—
200 см3) или маленькие (35—50 см6), для ртути — малой ем-
кости 10—15 смъ. Подбирать с узким горлышком. Удобны
имеющиеся в продаже мерные кол-
бочки с меткой на горлышке и
обозначенным объемом. Емкость
колб должна быть проверена.
Удобны также пикнометры, изо-
браженные на рис. 122. Чтобы не
перепутать пробки с капиллярными
трубками у пикнометров (второй
тип на рис. 122), следует пикно-
метры, и пробки снабдить одинако-
выми номерами.
От учащихся надо требовать,
чтобы они аккуратно наливали и
выливали жидкости, не проли-
вали их на стол, не переме-
шивали их, на чашки весов не ставили мокрых сосудов.
Для работ удобнее всего денатурированный спирт и растворы
поваренной соли и медного купороса—они не пачкают сосудов;
последние легко отмываются простым прополаскиванием водой.
Если пользоваться для определения удельного веса мензур-
кой, последнюю не следует ставить на чашку весов (легко опро-
кинуть); жидкость надо взвешивать в стакане, колбе, склянке.
Можно также применять бюретку (рис. И) или пипетку,
емкость которой до метки известна.
Ртуть сейчас — дефицитный материал. Поэтому в редких слу-
чаях будет возможность раздать ее на руки учащимся для
определения удельного веса. Но так как число 13,6 встретится
учащимся в дальнейшем не раз, будет нелишне, если учи-
тель сам проделает перед учащимися работу по определению
удельного веса ртути.
Рис. 122.
Определение удельного веса воздуха (§21)
20. Эту важную работу следует провести с возможной тща-
тельностью. Здесь обычно учащиеся впервые встречаются
с точным взвешиванием. Приборы должны быть до работы все
хорошо проверены, а учащиеся предупреждены о необходимых
предосторожностях. Колбы надо брать круглодонные, а не

147

плоскодонные, так как последние при выкачивании воздуха
почти наверное лопнут от давления атмосферы. Емкость колб
300—500 см* достаточна. Готовых колб в продаже нет — их
надо специально заказывать стеклодуву или выписать из складов
физических приборов. Горлышко лучше сделать более узкое,
чтобы можно было обойтись небольшой резиновой пробкой.
Отверстие в резиновой пробке проделывается обычным пробоч-
ным сверлом (острым), только его надо смазывать глицерином
или мылом.
Можно обойтись и корковой пробкой, проваренной в парафине
и залитой им. Конечно, для каждого опыта заливать надо снова.
Насос для выкачивания воздуха достаточно иметь один на
3—5 работающих групп.
Учащиеся должны быть предупреждены, чтобы они были
внимательны при присоединении насоса к колбе (какой конец
насоса?). Кроме того, часто во время выкачивания учащиеся
разбивают колбу при неосторожном обращении.
Первая неудача у учащихся получается иногда вследствие
проникновения воздуха в колбу. Пробка (корковая) может
сама пропускать или неплотно прилегать к горлу; могут быть
зазоры между стеклянной трубкой и пробкой или между сте-
клянной трубкой и резиновой; наконец, может быть плохо за-
винчен зажим.
Вторая неудача нередко бывает при наполнении колбы во-
дой: если в чашку мало налито воды или трубка поднята
высоко, в колбу при открытом зажиме попадает воздух. Работу
в этом случае приходится переделывать. Не мешает поэтому
иметь несколько запасных колб. Однако нетрудно и во время
работ осушить и вновь подготовить замоченную колбу. Сушка
производится так. В колбу наливается немного денатурирован-
ного спирта, колба взбалтывается, чтобы спирт растекся по
стенкам. Остаток спирта выливается, и в колбу вводится рези-
новая трубка, идущая от насоса, меха или резинового баллона.
Продувается воздух, причем колба слегка подогревается над
пламенем спиртовой лампы или газовой горелки. Конечно, колбе
надо дать остыть, прежде чем пускать ее в дело.
Пример.
Вес выкачанного воздуха . 0,52 Г
Объем „ „ 425 см*
Удельный вес выкачанного воздуха. . .'^ = 0,00122—».
Результаты нескольких определений:
1) 9 опр. 0,00115—0,00130; средн. 0,00124.
2) 10 опр. 0,00114-0,00126; средн. 0,00121.
3) 9 опр. 0,00121—0,00131; средн. 0,00125.
Полагая, что ошибка при взвешивании может достигать
0,02 Г, а при измерении объема — 2 см*, мы получим в первом

148

случае относительную погрешность ^- = 0,04 = 4%, а во вто-
ром = 0,005 = 0,5%. Погрешность результата — 4,5%.
Следовательно, нет надобности в точных измерениях объема
выкачанного воздуха (вошедшей в колбу воды), но зато воз-
можно точнее следует производить взвешивание. В оконча-
тельном результате после запятой следует взять пять цифр
(три значащих). Получив среднее всего класса, полезно запи-
сать температуру воздуха в комнате и атмосферное давление.
Тогда полученные данные можно сравнить с табличными или,
на старшей ступени, определить на основании полученных из
опыта данных удельный вес воздуха при 0° и 760 мм. Вместо
стеклянных трубок и резиновой с зажимом колба может быть
снабжена краном (стеклянным, каучуковым, металлическим).
Вместо колбы можно подобрать и аптекарскую склянку. При
колбе значительных размеров (литр и больше) разрежение
в колбе можно производить и ртом. Наконец, в случае отсут-
ствия насоса можно воздух удалить из колбы путем ее нагре-
вания. В этом случае удается выгнать до половины содержаще-
гося в колбе воздуха. Колбу при этом можно взять и плоско-
донную (емкость 0,5 — 1 л). К ней надо подобрать плотно вхо-
дящую пробку (лучше, конечно, резиновую). Работа ведется
так. После взвешивания колбы с воздухом (или ее тарирования)
ее надо нагреть на большом пламени спиртовой лампочки
в течение нескольких минут, все время поворачивая, и, не
вынимая из пламени, закрыть плотной пробкой. Когда колба
остынет, ее надо вторично взвесить. Затем, опустив горло
колбы в чашку с водой, надо вынуть пробку, а вошедшую
в колбу воду перелить в мензурку и измерить ее объем.
Если в распоряжении окажутся испорченные электрические
лампочки, то работу можно произвести и с ними. Сухая
лампочка тщательно взвешивается. Затем осторожно напиль-
ником делается надрез у кончика лампочки, и последний отламы-
вается щипцами (лампочку лучше при этом завернуть в тря-
почку). В лампочку входит воздух. Лампочка вторично взвеши-
вается. Таким образом будет найден вес воздуха в объеме
лампочки. Чтобы определить объем лампочки, проще всего
воспользоваться отливным сосудом. Поступают и иначе. Лам-
почку наполняют водой из бюретки или мензурки или же
взвешивают наполненную водой.
Определение удельного веса углекислого газа и водорода
(§ 22 и 23, п. 19)
21. В этих работах аппарат для получения углекислого газа
и водорода может быть приготовлен в числе 3—4 и поставлен
на особых столах, к которым учащиеся подходят, когда им

149

надо заполнять колбы газами. Учащиеся должны быть преду-
преждены об осторожном обращении с аппаратом. Особенно
требуется осторожность при пользовании аппаратом для полу-
чения водорода. Кроме того, учащиеся должны быть преду-
преждены, что колбу, наполненную водой, нельзя закрывать
пробкой, иначе она может лопнуть. Аппарат для добывания
водорода должен давать достаточный напор водорода. Вместо
водорода там, где есть светильный газ, может быть с большим
удобством применен последний.
Для учащихся обычно представляет некоторые трудности
расчет, и они часто делают ошибку, не учитывая, что колба
была сначала не пустая, а с воздухом.
Пример.
Прибавка в весе после замещения воздуха в колбе угле-
кислым газом — 0,37 Г. Емкость колбы — 560 см3. Удельный вес
углекислого газа- 560 =0,0012+ = 0,00186. По
отношению к воздуху
Считая ошибку при взвешивании в 0,02 Г, находим относи-
тельную погрешность 6%; отсюда и получается необходимость
в сохранении в первом числе пяти цифр после запятой, а во
втором — двух. Результаты нескольких измерений:
1. 7 опр. 0,00171-0,00188 (1,43-1,57); средн. 0,00179 (1,50).
2. 8 опр. 0,00179—0,00190 (1,50—1,58); средн. 0,00184 (1,53).
Дополнительные упражнения (§ 23)
22. Задачи, приведенные выше, являются полезными кон-
трольными упражнениями. Для учащихся они будут интересны.
Достаточно на каждую работающую группу дать две-три задачи,
а проработанный всеми группами материал подвергнуть кол-
лективному обсуждению. Нетрудно подобрать еще ряд анало-
гичных задач, беря материал и примеры из окружающей обста-
новки.
II. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ
24. Равномерное движение. Закон путей, проходимых
движущимся телом (стр. 215, п. 2, 5)
Приборы и материалы. Стеклянная трубка с шариком, наполнен-
ная жидкостью и укрепленная на линейке с сантиметровыми делениями
(рис. 124). Метроном или секундомер.
1. Ознакомьтесь с метрономом (рис. 123), служащим для
отсчета равных промежутков времени. Заведите его. Поставьте

150

передвижку а на шестидесятое деление: метроном будет от-
бивать секунды.
2. Переводя трубку с шариком (рис. 124) из горизонталь-
ного положения в вертикальное, про-
следите за движением шарика внутри
трубки. Отсчитайте пути, проходимые
шариком за равные промежутки вре-
мени. Лучше всего это сделать, ра-
ботая вдвоем. Один считает вслух
вместе с ударами метронома: нуль,
один, два, три..., а другой, держа
трубку вертикально, отмечает по
шкале те деления, через которые
проходит шарик при этих отсчетах.
Опыт надо повторить два-три
раза.
3. Одинаковые ли пути
проходит шарик за одинако-
вые промежутки времени?
Какое движение шарика в
трубке? Какова скорость этого движения?
4. Повторите опыт, располагая трубку не верти-
кально, а наклонно. Какое в этом случае получается
движение? Какова его скорость?
5. Добейтесь такого положения трубки, при кото-
ром скорость движения была бы 1 см\сек.
25. Движение по наклонной плоскости. Закон
путей, проходимых движущимся телом (стр. 216—
217, п. 4,5)
Приборы и материалы. Деревянный жолоб с санти-
метровыми делениями (рис. 125). Штатив с зажимом и муфтой.
Стальной шарик. Небольшой ящичек. Метроном (рис. 123). Узкие
полоски бумаги.
1. Расположите жолоб в наклонном положении
на подставке и уприте его нижний конец в дно дере-
вянного ящичка (рис. 125).
2. Заведите метроном, поставьте передвижку мет-
ронома на сотое деление
и пустите его в ход. Ме-
троном будет отбивать
сотые доли минуты.
3. Положите шарик на
верхний конец жолоба
(нулевое деление), заго-
родите его пальцем и
вслух считайте вместе с ударами метронома: нуль, нуль,
нуль... Одновременно с одним из слов „нуль" отпустите шарик
Рис. 123.
Рис. 124.
Рис. 125.

151

(быстро отняв палец)1 и далее считайте: раз, два, три
и т. д. Если шарик ударяется в дно ящичка (попросите това-
рища ящичек придерживать), одновременно с каким-либо, на-
пример с четвертым, ударом метронома, жолоб установлен. Если
такого совпадения не наблюдается, изменяйте наклон жолоба
(поднимайте или опускайте), пока не добьетесь совпадения.
4. Отметьте путь, пройденный шариком, и число промежут-
ков времени, отбитых метрономом за время движения шарика.
5. Пуская снова шарик и отсчитывая удары метронома, по-
старайтесь с возможной тщательностью установить, какие пути
проходит шарик за первый промежуток времени, за два про-
межутка, за три и т. д. Для этого или перемещайте вдоль
жолоба деревянный ящичек, в дно которого (с наружной сто-
роны) будет ударять шарик (опыт надо производить вдвоем),
или накладывайте на соответствующие места узкие бумажные
полоски, которые шарик при своем движении будет сбрасывать.
6. Запишите полученные результаты в таблицу:
Высота
жолоба
Пройденные пути
Si: S2' SB : S4 Ускорение a
7. Как велик путь, пройденный шариком за первый проме-
жуток времени? Во сколько раз больше этого пути путь, прой-
денный шариком за два промежутка времени? за три, за че-
тыре и т. д.
8. Движение, которое вы выше пронаблюдали, называется
равномерно-ускоренным движением. Пройденный путь может
быть выражен формулой S = -^ t2, где а — так называемое уско-
рение. Как велико ускорение движения, которое вы пронаблю-
дали?
9. Измените наклон жолоба так, чтобы шарик пробегал его
длину в другое (но также в целое) число тех же промежутков
времени, отмечаемых метрономом.
10. Зная пройденный путь 5 (длину жолоба) и затраченное
время tu вычислите величину ускорения aL.
11. Зная ускорение а±, вычислите пути, какие тело должно
проходить за один, за два, за три и т. д. промежутка времени.
12. Расположите бумажки в соответственных местах жолоба
и вторично пустите шарик. Сбиваются ли бумажки одновре-
менно с ударами метронома?
13. Как влияет наклон жолоба на величину ускорения?
1 Шарик в момент спуска не должен получать толчка.

152

14. Найдите в одном из наблюденных вами случаев пути,
пройденные шариком за первую единицу времени, за вторую,
за третью и т. д. Какое можете установить правило для нахо-
ждения пути, пройденного телом при равномерно-ускоренном
движении за данную единицу времени?*
15. Остается ли сила, движущая шарик, постоянной во все
время движения? Какую часть веса тела составляет эта сила?
Сделайте пояснительный чертеж и расчет.
16. Действием каких сил можно было при опыте пренебречь?
26. Движение по наклонной плоскости. Закон скоростей
(стр. 217, п. 6)
Приборы и материалы. Два деревянных жолоба с сантиметровыми
делениями (рис. .126). Штатив с муфтой и зажимом. Стальной шарик. Не-
большой ящичек. Метроном.
1. Установите один жолоб так, чтобы шарик пробегал всю"
длину жолоба за определенное (но целое) число промежутков
времени, отмечаемых метрономом (раб. 25, п. 1—4).
Рис. 126.
2. Вычислите, как велико ускорение а данного равномерно-
ускоренного движения (раб. 25, п. 8).
3. Вычислите пути, проходимые шариком за один, за два,
за три и т. д. промежутка времени (раб. 25, п. 11). Эти пути
будут равны: у, у-4, ~-9t у-16 и т. д., где а — ускорение,
4. Приставьте к первому жолобу второй, расположив его
горизонтально (рис. 126). Всю установку так отрегулируйте,
чтобы шарик, скатывающийся по наклонному жолобу, затем,
не соскакивая в сторону, двигался по горизонтальному жолобу,
ударяясь в ящичек, поставленный на его пути в каком-либо
месте горизонтального жолоба.
5. Какое движение совершает шарик на горизонтальном
жолобе (при условии отсутствия трения)?
6. Расположите шарик на наклонном жолобе в расстоянии,
равном, положим, ~-9 от его нижнего конца. Путь -^-9 шарик
пробежит за три единицы времени. Найдите, какой путь прой-
дет шарик по горизонтальному жолобу за четвертую единицу
времени; за четвертую и пятую вместе; за четвертую, пятую
и шестую вместе.

153

7. Как велик путь, проходимый шариком на горизонтальном
жолобе за единицу времени? Он численно равен скорости дви-
жения, приобретенной падающим шариком к концу третьей
единицы времени.
8. Повторите опыт, располагая шарик на наклонном жолобе
в расстоянии, равном у 4 от его нижнего конца. Как велика
в этом случае скорость?
9. Найдите, наконец, как велика скорость равномерно-уско-
ренного движения по истечении одной единицы времени.1
10. Измените наклон жолоба и еще раз проследите, как
изменяется скорость в равномерно-ускоренном движении.
11. Напишите формулу, выражающую закон скоростей
в равномерно-ускоренном движении.
27. Прибор Атвуда. Закон путей, проходимых движущимся
телом (стр. 217, п. 7)
Приборы и материалы. Прибор Атвуда (рис. 127). Две гирьки
одинаковой массы с тонкой нитью. Перегрузок. Перегрузок для уравнове-
шивания влияния блока и нити. Метроном.
1. Прибор Атвуда изображен на рис. 127. У стены (на неко-
тором от нее расстоянии) установлена деревянная рейка М
с сантиметровыми делениями. Над рейкой на кронштейне В
с подшипниками помещено очень легкое и движущееся с ма-
лым трением колесо А. Плоскость колеса параллельна рейке.
Через колесо перекинута тонкая нить, к концам которой под-
вешены две равные гирьки. Против нулевого деления на рейке
расположена откидная площадка Е. У рейки на любой высоте
могут быть закреплены площадка С и кольцо D, сквозь кото-
рое свободно проходит гирька, но не проходит перегрузок
(кольцо нужно только для следующей работы).
2. Расположите гирьки так, чтобы правая гирька стояла
на площадке Е. Положите на правую гирьку перегрузок и за-
тем откиньте площадку. Система, состоящая из двух гирек и
перегрузка, приходит в движение. Под влиянием какой силы
происходит это движение? Пользуясь данными ниже указа-
ниями, исследуйте, как велики пути, проходимые за один, два,
три... промежутка времени.
3. В каком-либо месте рейки закрепите площадку С
4. Поставьте передвижку а метронома на сотое деление,
заведите метроном и пустите его в ход.
5. Установите правую гирьку с перегрузкой на площадке
против нулевого деления рейки. Считайте вслух вместе с уда-
рами метронома: нуль, нуль, нуль... Одновременно с одним
1 В последнем случае на результате опыта уже сказывается влияние
трения.

154

из слов „нуль" опустите площадку Е. При своем падении
гирька ударится о площадку С и остановится. Если гирька уда-
ряется о площадку не одновременно с каким-либо ударом
метронома, переставляйте площадку и повто-
ряйте опыт, пока не добьетесь полного сов-
падения.
6. Измерьте, какой путь пройден падаю-
щей гирькой, запишите его, а также число
промежутков времени, отсчитанных метроно-
мом за время движения гирьки. *
7. Найдите по только что указанному
приему, какие пути на приборе Атвуда про-
ходит падающее тело за первый промежуток
времени, за два промежутка, за три и т. д.
Запишите эти пути.
8. Пути, проходимые телом, падающим
на приборе Атвуда, пропорциональны квад-
ратам времени}
9. Как велико ускорение наблюдаемого
равномерно-ускоренного движения (см. раб.
25, п. 8)?
10. Подсчитайте, как велик должен быть
путь, проходимый телом в наблюдаемом дви-
жении, за какое-либо выбранное вами число
единиц времени (например, хотя бы за 5).
Закрепите площадку С у рейки на вычислен-
ном расстоянии от начального положения
нижнего края падающей гирьки и про-
верьте на опыте, действительно ли гирька
проходит найденный вами путем подсчета
путь (удар гирьки о площадку совпадает с соответствующим
ударом метронома).
28. Прибор Атвуда. Закон скоростей (стр. 217, п. 7)
Приборы и материалы. Прибор Атвуда (рис. 127). Две гирьки
одинаковой массы с тонкой нитью. Перегрузок. Перегрузок для уравнове-
шивания влияния блока и нити. Метроном.
1. Отметьте, каковы пути, проходимые гирькой, падающей
на машине Атвуда, за единицу времени, за две, за три... (по
данным первого опыта, см. раб. 27).
2. Закрепите кольцо на таком месте рейки, которого падаю-
щая гирька (вместе с компенсирующим перегрузком и пере-
грузком, создающим ускорение) — именно ее верхняя часть —
достигает по истечении, например, второго промежутка вре-
мени от начала движения (со вторым ударом метронома).
Рис. 127.
1 Для получения удовлетворительных результатов следует к правой
гирьке добавлять перегрузок, компенсирующий влияния блока и нити.

155

3. Заведите и пустите в ход метроном.
4. Заставьте падать гирьку. Проверьте, правильно ли поло-
жение кольца (т. е. действительно ли перегрузок снимается
с ударом метронома). Почему гирька не останавливается, хотя
на кольце снимается перегрузок, производящий движение?
5. Ставя площадку за кольцом в разных местах, найдите,
равные ли пути проходит гирька за кольцом в течение вто-
рого, третьего, четвертого и т. д. промежутков времени? Ка-
кое движение гирьки после снятия перегрузка, за кольцом?
Какова скорость этого движения? Как велика скорость, при-
обретенная гирькой ко второму удару метронома (по проше-
ствии двух единиц времени)?
6. Переставьте кольцо и площадку в такие места рейки,
чтобы снятие перегрузка совпадало с 1 ударом метронома,
а гирька ударялась о площадку со 2 ударом. Как велика ско-
рость гирьки по прошествии первой единицы времени?
7. Расположите кольцо и площадку в таких местах рейки,
чтобы снятие перегрузка совпадало с 3 ударом метронома,
а удар гирьки о площадку с 4. Как велика скорость гирьки
по прошествии трех единиц времени?
8. Насколько увеличивалась скорость по прошествии каж-
дого нового промежутка времени? Как велико, значит, уско-
рение а того равномерно-ускоренного движения, какое вы
наблюдали на приборе Атвуда? Как можно формулировать
закон скоростей? Напишите формулу, выражающую этот закон.
9. Подсчитайте, как велика скорость гирьки по прошествии
4 единиц времени. Проверьте на опыте, получается ли, дей-
ствительно, эта скорость.
29. Сопротивление воздуха при падении тел (стр. 221, п. 8)
Приборы и материалы. Два одинаковых листка бумаги. Медный
пятак. Картонный кружок, по размерам несколько меньший пятака. Стек-
лянная трубка с двумя пробками и зажимом (рис. 128). Ручной воздушный
насос.
1. Возьмите два равные листка бумаги, один из них ском-
кайте. Держа развернутый лист в одной руке, а скомканный
в другой на одной и той же высоте над полом или над поверх-
ностью стола, выпустите их одновременно из рук. Который
лист падает быстрее?
2. Возьмите медный пятак и картонный кружок. Держа
пятак в одной руке, а картонный кружок в другой на одной
и той же высоте над полом (плашмя), выпустите их одновре-
менно из рук. В одно ли время пятак и картонный кружок
достигают пола? Который из них отстает?
3. Наложите картонный кружок на пятак и, держа их пла-
шмя над полом, выпустите из руки. Одновременно ли они
достигают пола?

156

4. Объясните явления, которые вы выше (пункты 1—3) про-
наблюдали.
5. В стеклянной трубке находятся два тела — тяжелое (свин-
цовая дробинка, гвоздик) и легкое (кусочек пробки,
пушинка). Возьмите трубку в обе руки и держите ее
горизонтально, расположив оба тела у одного конца
трубки. Быстрым движением поверните трубку в вер-
тикальное положение так, чтобы тела падали. Одина-
ково быстро падают оба тела или с разною скоростью?
6. Соедините трубку с воздушным насосом, от-
кройте зажим и выкачивайте воздух. Когда разреже-
ние будет доведено до пределов возможного при
данном насосе, закройте зажим и отъедините трубку
от насоса.
7. Повторите опыт пункта 5, наблюдая падение
тяжелого и легкого тела в разреженном воздухе.
Какая разница с тем, что наблюдалось при опыте
пункта 5, когда в трубке был атмосферный воздух?
8. Снова впустите воздух в трубку и еще раз
повторите опыт, чтобы лучше уловить разницу в
падении тел в воздухе и при отсутствии такового.
30. Свободное падение тела (стр. 221, п. 9)
Приборы. Два длинных шнура с грузиками (рис. 129).
Крючок или блок у потолка. Металлический лист.
1. Дан длинный шнур с привязанными к нему
свинцовыми грузиками. Первый груз
привязан к концу шнура, второй на
расстоянии, например, 1 дм от первого,
третий на расстоянии 4 дм от первого,
четвертый на расстоянии 9 дм от пер-
вого, пятый на расстоянии 16 дм от
первого, шестой на расстоянии 25 дм
от первого и т. д. Отношения расстоя-
ний: 1:4:9:16:25 и т. д. Отношения
расстояний между грузиками: 1:3:5:7:9 и т. д.
2. Перекиньте шнур с грузиками через крючок
или блок, укрепленный на потолке; свободный
конец держите в руке.
3. Подтяните шнур так, чтобы нижний грузик
касался пола. Подложите металлический лист под
шнуром.
4. Отпустите шнур, чтобы грузики могли па-
дать, и прислушайтесь к последовательным ударам
грузиков о металлический лист. Одинаковы ли
(на слух) промежутки времени между последо-
вательными ударами грузиков о лист? Опыт пов-
торите несколько раз.
Рис. 128.
Рис. 129.

157

5. Проделайте контрольный опыт со вторым шнуром с гру-
зиками, привязанными на равных расстояниях друг от друга.
Одинаковы ли в этом случае промежутки между последова-
тельными ударами грузиков о лист?
6. Сделайте выводы из полученных результатов. Как отно-
сятся пути, проходимые свободно падающим телом за после-
довательные одинаковые промежутки времени (за первый, вто-
рой, третий и т. д.)? Пути, проходимые свободно падающим
телом, пропорциональны времени или квадрату времени паде-
ния. Какое движение представляет свободное падение тела?
31. Определение ускорения свободного падения тел
(стр. 221, п. 10)
Приборы и материалы. Трубка на треноге (рис. 130). Алюминие-
вый цилиндр. Камертон с пишущим острием. Колотушка для камертона.
Штатив с зажимом. Миллиметровый масштаб. Отвес. Спиртовая лампочка.
Скипидар. Денатурированный спирт. Спички. Тряпка.
1. Прибор для определения ускорения свободного падения
тел состоит из трубки а, установленной на треноге с уравни-
тельным винтом б, и алюминиевого цилиндра г (рис. 130). По-
следний может быть надет на трубку а и будет удерживаться
вверху трубки двумя выступающими проволочными скобками.
Если нажать на рычаг в, скобки войдут внутрь трубки и ци-
линдр будет падать. На нижнем конце трубки а укреплена
резиновая пробка g4 на которую и падает цилиндр г.
2. Попрактикуйтесь в надевании цилиндра на трубку и сня-
тии его с трубки. Проверьте исправность механизма для осво-
бождения цилиндра и проследите, как цилиндр падает.
3. Наполните спиртовую лампочку скипидаром (прибавьте
денатурированного спирта) и зажгите ее. Получится сильно
коптящее пламя.
4. Перемещая и поворачивая цилиндр над коптящим пла-
менем лампочки, покройте его поверхность тонким и ровным
слоем копоти. Потушите сейчас же лампочку.
-5. Покрытый сажей цилиндр снова наденьте на трубку
(рис. 131) и с помощью отвеса, регулируя винтом а, устано-
вите его вертикально. Камертон расположите, как указано на
рис. 131. Конец пишущего острия должен чуть-чуть заходить
под цилиндр.
6. После подготовки приборов проведите запись колебаний
камертона на покрытой сажей поверхности падающего цилиндра.
Для этого колотушкой приведите в колебание камертон и на-
жмите на спусковой рычаг в.
! 7. Опыт повторите несколько раз для получения ряда за-
писей.

158

8. Рассмотрите внимательно полученные записи. Почему
в верхней части цилиндра число зубчиков кривой на участке
определенной длины меньше, чем в нижней части?
9. Расположив трубку с цилиндром горизонтально, измерьте
длину полученной кривой. Эта длина равна высоте падения
цилиндра s.
10. Подсчитайте число зубчиков (только по одну сторону)
Рис. 130.
Рис. 131.
на этой длине. Зная период колебания камертона, найдите время
падения цилиндра с высоты 5.
11. Измерьте три длины кривой, приходящиеся на одина-
ковое число зубцов. Это пути, пройденные падающим ци-
линдром за последовательные одинаковые промежутки вре-
мени (за первый, второй и третий). Как они относятся между
собой?
12. Зная высоту падения цилиндра s и время его падения t,
найдите величину ускорения свободного падения g (из урав-
нения 5 = -у).
13. Измерения произведите и по другим записанным кривым.
По ним снова найдите величину g.

159

32. Дополнительные упражнения
1. Постройте на миллиметровой бумаге график равномер-
ного движения, откладывая по оси абсцисс время, а на орди-
натах— пройденные пути. Докажите, что тангенс угла, состав-
ленного графиком и осью абсцисс, выражает скорость дви-
жения.
2. Постройте график равномерного движения, откладывая
по оси абсцисс время, а на ординатах — скорость движения. Что
выражает площадь, ограниченная осями, графиком и крайней
ординатой?
3. Постройте 3 графика равномерно-ускоренного движения
(без начальной скорости), откладывая по оси абсцисс время,
а на ординатах — или ускорение, или скорости, или пройденные
пути. Как по первому графику найти скорость движения по
истечении известного времени? Как, пользуясь вторым графи-
ком, найти путь, пройденный телом за известное время? Как
при третьем графике найти скорость движения в данный мо-
мент времени?
4. Постройте графики равномерно-ускоренного движения
с начальной скоростью. Изучите их (см. предыдущий пункт).
5. Постройте график равномерно-замедленного движения.
6. Опыт над свободным падением тяжелого тела, описанный
дальше, надо производить в пролете лестницы или на улице,
пользуясь балконом или иной расположенной достаточно вы-
соко площадкой (высота не менее 20 м). Опыт удобнее про-
изводить вдвоем.
Найдите прежде всего, какой путь пролетает падающий ка-
мень или металлический шарик в первую секунду от начала
падения. Для этого, расположившись на некоторой высоте
с метрономом, отбивающим секунды (передвижка стоит на
60 делении), выпустите камень или шарик из руки с одним из
ударов метронома и прислушайтесь к следующим ударам мет-
ронома и стуку от упавшего тела.1
Путем ряда проб подберите такую высоту падения, чтобы
стук от упавшего тела совпадал со вторым ударом метронома.
Измерьте найденную высоту падения. Как она велика?
Увеличивая высоту падения, подберите ее так, чтобы стук
от упавшего тела совпадал с третьим ударом метронома. Из-
мерьте новую высоту падения. Какой путь свободно падающее
тело пролетает в течение первых двух секунд? Во сколько
раз оно больше пути, который тело пролетает в первую се-
кунду?
Какое движение представляет свободное падение тела, про-
исходящее под влиянием силы тяжести? Как велико ускорение
силы тяжести по данным вашего опыта?
1 Необходимо позаботиться, чтобы этот стук был отчетлив.

160

ГЛАВА ВТОРАЯ
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА. ПЕРЕДАЧА
И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДВИЖЕНИЙ
33. Ременная передача (стр. 221, п. 11)
Приборы. Модель ременной передачи. Масштаб. Часы.
1. Измерьте диаметры двух шкивов — ведущего А и ведо-
мого В (рис. 132).
2. Определите, сколько оборотов делает меньший шкив В
при одном обороте большего
шкива А, при двух, трех и
т. д. оборотах.
3. Какова зависимость ме-
жду числом оборотов и диаме-
трами шкивов? Выразите эту
зависимость формулой.
4. Каково передаточное чис-
ло взятой вами пары шки-
вов?
Рис. 132.
5. Подсчитайте число оборотов в минуту пг шкива А и
найдите число оборотов в минуту п2 шкива В.
6. Найдите для шкива А угловую скорость, равную
и окружную скорость, равную —gg-^. То же для шкива В I-др
к Don л
и ~~6<Г/
7. Одинаковы ли окружные
скорости ведущего и ведомого
шкивов? Угловые скорости?
Рис. 133.
34. Зубчатая передача
(стр. 222, п. 12)
Приборы. Зубчатые колеса на
стойке (рис. 133). Масштаб.
1. Наденьте рукоятку на вал
большой шестерни. Вращайте
ее. В какую сторону вращается
меньшая шестерня — в ту же
или в обратную?
2. Сосчитайте числа зубцов
на обеих шестернях (zt и #2)
и измерьте их диаметры (Dt иОа)- Равны ли отношения - и
3. Определите, сколько оборотов делает малая шестерня

161

при одном обороте большой шестерни, при двух, трех и т. д.
оборотах.
4. Соблюдаются ли равенства тг=- = тг, где пг и п2 — чи-
сла оборотов сцепленных зубчатых колес?
5. Как велико передаточное число К данной пары зубчатых
колес?
6. Зная передаточное число для данной пары колес, под-
считайте, сколько оборотов сделает одно из колес, если дру-
гое сделает, положим, 10 оборотов. Проверьте на опыте. Ру-
коятку можно переставлять с одного вала на другой.
35. Кривошипно-шатунный механизм (стр. 222, п. 13)
Приборы. Модель кривошипно-шатунного механизма (рис. 134). Мас-
штаб.
Рис. 134.
1. Рассмотрите внимательно данную вам модель. Сделайте
ее схематический рисунок, на котором цифрами отметьте от-
дельные части. Под рисунком подпишите названия частей: кри-
вошип, шатун, ползун.
2. Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразо-
вания вращательного движения в поступательное или, наобо-
рот, поступательного движения во вращательное. Проследите
эти преобразования на модели.
3. Ходом ползуна будем называть его перемещение из
одного крайнего положения в другое крайнее положение. Про-
следите, на какой угол надо повернуть кривошип, чтобы полу-
чить такое перемещение ползуна. Каково перемещение пол-
зуна при одном полном обороте кривошипа?
4. Измерьте длину хода ползуна и длину кривошипа. Срав-
ните их.
5. Измерьте величины перемещения ползуна при поворотах
кривошипа на 30°, 60°, 90°, 120°, 150° и 180°.
6. Какое поступательное движение совершает ползун при

162

равномерном вращательном движении кривошипа: равномерное
или неравномерное?
7. Среднее положение кривошипа (при повороте на 90°)
соответствует ли среднему положению ползуна?
8. Как изменяется скорость движения ползуна от краев
к середине хода и от середины к краям?
9. Сделайте схематические рисунки с соблюдением разме-
ров нескольких положений кривошипа, шатуна и ползуна.
36. Коробка передач (скоростей) (стр. 223, п. 14)
Приборы. Модель коробки передач.
1. На рис. 135 изображена модель „коробки передач“ (ско-
ростей). На первичном валу 1 сидит шестерня z1. Вдоль пер-
вичного вала расположен вто-
ричный вал 2, разобщенный,
однако, с первичным. Враще-
ние валов 1 и 2 не зависит
друг от друга. Вторичный вал
несет на себе две шестерни z4
и z6, которые могут перестав-
ляться вдоль вала взад и впе-
ред. Шестерни z1 и z6 имеют
еще кулачки, благодаря кото-
рым первичный вал может
быть соединен со вторичным.
В этом случае оба вала обра-
зуют один вал. Под валами
1 и 2 находится третий, про-
межуточный, или вспомога-
тельный, вал 3, на который
наглухо насажены четыре
шестерни (z2, z5, z3, z7). Нако-
нец, сбоку от промежуточного вала помещается четвертый
короткий вал 4 с восьмой шестерней z8. Шестерня z1 нахо-
дится в постоянном сцеплении с шестерней z2, а шестерня z7 —
с шестерней z8. На концах вторичного и промежуточного вала
установлены стрелки с циферблатами, позволяющие отсчитать,
какую часть оборота делает вторичный или промежуточный
вал при одном обороте первичного вала.
Рис. 135.
2. Рассмотрите подробно устройство „коробки скоростей“,
сосчитайте и запишите число зубцов у всех шестерен.
3. Поставьте шестерни z4 и z6 так, чтобы они не были
сцеплены ни с одной из шестерен промежуточного или первич-
ного вала. Вращая первичный вал за рукоятку, вы не полу-
чите движения вторичного вала — он остается неподвижным.
Вы получаете холостой ход. Переместите шестерню z4 так,
чтобы она была сцеплена с шестерней z3. Вы получите при

163

вращении первичного вала также и движение вторичного. При
этом передаточное число будет самое меньшее из всех воз-
можных— получится первая скорость.
4. Переместите шестерню #б так, чтобы она была сцеплена
с шестерней #б. Получится вторая скорость.
5. Сцепите шестерню г6 с шестерней &±. При такой прямой
передаче движения от первичного вала ко вторичному полу-
чится третья скорость.
6. Наконец, переместите шестерню zi так, чтобы она была
сцеплена с шестерней г8, сидящей на валу 4. В этом случае
движение от первичного вала ко вторичному передается не
только через промежуточный вал, но и через вал 4. Движение
вторичного вала будет происходить в направлении, обратном
направлению движения первичного вала. Получится задний ход.
7. Для всех случаев зарисуйте схемы передач, подсчитайте
передаточные числа и проверьте их, пользуясь стрелками и
циферблатами.
37. Дополнительные упражнения
1. При ремне, надетом на шкивы так, как изображено на
рис. 132, ведомый шкив вращается в ту же сторону, как и
Рис. 136.
Рис. 137.
ведущий. Наденьте ремень на шкивы так, чтобы ведомый шкив
вращался в сторону противоположную.
2. Изучите действие „цепной передачи" на велосипеде.
Измерьте диаметры большой шестерни и малой шестерни. Со-
считайте число зубцов у той и другой шестерни. Чему равна
передача (передаточное число)? Сколько оборотов сделает
малая шестерня при одном обороте большой шестерни? Из-
мерьте диаметр заднего ведущего колеса. Подсчитайте, на
сколько передвигается велосипед при одном обороте педали.
Произведите опытную проверку.
3. На модели, изображенной на рис. 136, ознакомьтесь

164

с фрикционной передачей. При выполнении работы следуйте
порядку, указанному в работе 33.
4. Ознакомьтесь с фрикционной передачей в швейной ма-
шине (колесо швейной машины и шпулько-моталка).
5. На модели, изображенной на рис. 137, ознакомьтесь
с червячной передачей. А — ведущая ось с рукояткой, В — чер-
вяк, С — червячное колесо на ведомой оси. Шаг зацепления
червячного колеса равен шагу червячного винта. Отметьте
цветным карандашом какой-либо зубец колеса С и вращайте
рукоятку. Сколько надо сделать оборотов рукояткой для одного
полного оборота колеса С? для полуоборота колеса С?
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
УСКОРЕНИЕ. СИЛА. МАССА
38. Зависимость ускорения от действующей силы
(стр. 217, п. 7)
Приборы. Прибор Атвуда (рис. 127). Две гирьки одинаковой массы
с тонкой нитью. Перегрузок для уравновешивания влияния блока и нити.
Два перегрузка, из которых второй имеет массу втрое большую. Метроном.
1. Запишите, какова масса каждой из гирек (М) и обоих
перегрузков (т и 3 tri).
2. Навесьте гирьки на блок прибора. Перегрузок меньшей
массы присоедините к левой гирьке, а перегрузок большей
массы — к правой гирьке (рис. 127). Как велика будет движу-
щая масса, состоящая из двух гирек и двух перегрузков? Как
велика действующая сила F±?
3. Определите, пользуясь указаниями раб. 27, ускорение,
сообщенное силой F± движущейся массе 2М+4т.
4. Переложите перегрузок меньшей массы на правую гирьку.
От этого общая движущаяся масса не изменится: она останется
равной 2М-\-4т. Как велика в этом случае действующая
сила F2f
5. Вновь определите ускорение, сообщаемое силой Ft той
же движущейся массе 2М+4/Я.
6. Запишите данные опыта в указанную далее таблицу и
сделайте вывод на основании опыта.
Наблюдения
Движущаяся
масса
Действую-
щая сила
Ускорение
1
2
2М + 4т Fi =
?2 =
аг =
а2 =

165

39. Зависимость ускорения от массы движущегося тела
(стр. 217, п. 7)
Приборы. Прибор Атвуда (рис. 127). Две гирьки (масса каждой М)
с тонкой нитью. Две гирьки (масса каждой 2М-\-2т) с тонкой нитью. Пере-
грузок для уравновешивания влияния блока и нити. Два перегрузка (массы
т и Зт). Метроном.
1. Навесьте гирьки с массами М на блок прибора. Перегрузок
меньшей массы (т) присоедините к левой гирьке, а перегрузок
большей массы (3т)— к правой гирьке. Движущаяся масса
равна 2М-\-4т, а действующая сила Fx (см. раб. 33, п. 2).
2. Определите, пользуясь указаниями раб. 27, ускорение,
сообщенное силой движущейся массе 2М + 4т (см. раб. 33, п. 3).
3. Снимите гирьки с массами М и навесьте гирьки с массами
2М-\-2т. Перегрузок меньшей массы (т) присоедините клевой
гирьке, а перегрузок большей массы (3т)— к правой гирьке.
Движущаяся масса теперь равна AM + 8т = 2 (2М + Am), т. е.
она вдвое больше прежней. Действующая сила прежняя — Ft.
4. Определите ускорение, сообщаемое силой Ft движущейся
массе 2(2М + Ат).
5. Запишите данные опыта в указанную далее таблицу и
сделайте вывод на основании опыта.
Наблюдения
Движущаяся
масса
Действую-
щая сила
Ускорение
2
2
Мх =
м2 =
01 =•
а2 —
6. Повторите опыт, переложив перегрузок меньшей массы
на правую гирьку (два раза: один раз при гирьках с массами
М и второй раз—с массами 2М-\-2т).
40. Дополнительное упражнение (стр. 223, п. 16)
Возьмите два упругих шарика (стальные или деревянные)
одинаковой массы на нити. Опуская и поднимая руку, ударяйте
шарики друг о друга. На равные ли расстояния отскакивают
шарики друг от друга? Повторите опыт с шариками разных
масс.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
СЛОЖЕНИЕ ДВИЖЕНИЙ
41. Сложение двух прямолинейных движений, направленных
в одну сторону и в противоположные стороны (стр. 223, п. 17)
Приборы. Платформа на колесиках с передвигающимся на ней телом
(рис. 138). Стоечка-указатель. Масштаб.
1. Расположите на столе указатель против левого края А
платформы. Нить, намотанную на ось колеса N, размотайте

166

настолько, чтобы тело С было также на левом конце плат-
формы.
2. Передвиньте платформу направо на некоторое расстояние.
Передвинется ли тело С вдоль платформы? Измерьте, насколько
переместился левый край платформы по отношению к указа-
телю, и тело' С—по отношению к левому краю платформы.
Измерьте также перемещение тела С по отношению к указа-
телю. Сравните полученные данные. Из каких перемещений
складывается последнее перемещение?
3. Снова поместите платформу и тело С на прежние места.
Передвиньте платформу налево. Передвинется ли и тело С
в противоположную сто-
рону — направо ? Произ-
ведите три измерения,
указанные в предыдущем
пункте. Сравните полу-
ченные данные и сделайте
соответствующий вывод.
4. Перемотайте нить
на вторую ось. Послед-
няя подобрана такого диаметра, что при движении платформы
направо тело С перемещается по платформе настолько же на-
лево. Тело С, участвующее в двух движениях, будет в „отно-
сительном покое" (по отношению к указателю). Проследите
это на опыте.
Рис. 138.
42. Сложение двух прямолинейных равномерных движений,
направленных под углом друг к другу (стр. 223, п. 18)
Приборы и материалы. Чертежная линейка. Карандаш. Лист бу-
маги. Кнопки.
1. Приколите кнопками к столу лист бумаги.
2. Расположите линейку на листе бумаги, как указано на
рис. 139. Приставьте к концу А линейки MN конец карандаша
и ведите им вдоль линейки до некоторой точки В. Какая
линия получилась как результат движения карандаша вдоль
линейки? (Первое движение.)
3. Снова приставьте конец карандаша к концу А линейки MN.
Удерживая все время карандаш у ребра линейки в точке А,
передвигайте линейку в каком-либо направлении Ау так, чтобы
она оставалась все время параллельной первоначальному на-
правлению AB. Какая линия получилась как результат движе-
ния конца карандаша (неподвижного относительно линейки)
вместе с движением линейки? (Второе движение.)
4. Снова поставьте на прежнее место линейку и конец ка-
рандаша. Осуществляйте одновременно оба предыдущие дви-
жения (пункты 2 и 3). Перемещайте линейку параллельно са-
мой себе и в то же время ведите концом карандаша вдоль

167

ребра линейки. Если сразу не удастся достигнуть плавности
в движениях и чистоты рисунка, попрактикуйтесь. Какая линия
получилась как результат одновременного существования двух
движений — движения каран-
даша и линейки?
5. Формулируйте правило
параллелограмма движений.
6. Если отрезок AB по ве-
личине и направлению будет
обозначать скорость одного
движения, а отрезок АС — вто-
рого, то что будет выражать
по величине и направлению
диагональ AD?
7. Как измеряется резуль-
тирующая скорость при из-
менении угла между слагае-
мыми скоростями? Чему она
равна, когда угол между сла-
гаемыми скоростями 0°? Когда он равен 180°?
8. Приведите из окружающей действительности какие-либо
примеры, иллюстрирующие разобранные выше случаи сложения
движений и скоростей.
Рис. 139
43. Движение тела, брошенного горизонтально
(стр. 223, п. 19)
Приборы и материалы. Изогнутый жолоб, прикрепленный к стене
(рис. 140). Стальной шарик. Отвес. Уровень (или ватерпас). Метровая ли-
нейка с сантиметровыми делениями.- Мешочек на подставке. Мел.
1. Положите шарик на вершину жолоба и дайте ему сво-
бодно скатиться. Чтобы не сообщить шарику какого-либо
толчка, не держите его, а загородите ему дорогу пальцем и
затем палец быстро отдерните. Отметив на полу приблизительно
то место, куда упал шарик, поставьте сюда штатив с мешоч-
ком. Рядом проб найдите для мешочка такое место, чтобы
скатывающийся с жолоба шарик, пролетая мимо стены, всякий
раз попадал в мешочек.
2. Хорошенько присмотритесь к движению шарика и воз-
можно точнее отметьте на стене точку, мимо которой проле-
тает шарик в конце своего пути, прежде чем попасть в мешо-
чек (точка С на рис. 140). Работать при этом удобнее вдвоем.
3. Пользуясь отвесом и линейкой, проведите на стене вер-
тикальную линию из точки С (линия ВС на рис. 140). Положите
шарик на нижний (горизонтальный) конец жолоба, проведите,
пользуясь уровнем (или ватерпасом) и линейкой, горизонталь-
ную линию на высоте центра шарика (линия AB на рис. 140).
По линиям AB и ВС постройте прямоугольник ABCD.

168

4. Из точки А до точки С шарик движется по кривой ли-
нии (параболе). От сложения каких двух движений получается
движение по параболе? В какую точку пришел бы шарик,
если бы действовала только сила тяжести? Одинаковое ли время
требуется шарику на прохождение пути по кривой от А до С,
пути по горизонтальной прямой от А до В и пути по верти-
кальной прямой от А до D?
5. Измерьте длину линии AB. Движение по этой линии
было бы равномерным. Поэтому разделите длину AB на не-
сколько (например на 5) рав-
ных частей, тогда вы найдете
точки, через которые шарик
проходил бы по инерции в
один, два, три и т. д. каких-то,
но равных промежутка вре-
мени.
6. Измерьте длину ли-
нии AD. Движение по этой
линии было бы равномерно
ускоренным. Поэтому разде-
лите длину AD на столько же
(например на 5) частей, но не
равных, а относящихся друг
к другу как 1 : 3 : 5 : 7 : 9 (см.
раб. 30); тогда вы найдете
точки, через которые шарик
проходил бы при действии
только силы тяжести в один,
два, три и т. д. равных про-
межутка времени (одинаковых
с теми, какие были взяты
в пункте 5).
Рис. 140.
7. По точкам, найденным
на линиях AB и AD, по-
стройте ряд прямоугольников,
пользуясь линейкой, отвесом и уровнем. Получите точки, че-
рез которые пролетает шарик при своем движении из Л в С.
Соедините полученные точки плавной кривой.
8. Положите шарик вновь на вершину жолоба и спустите
его. Совпадает ли путь шарика с начерченной кривой? Испы-
тание удобнее производить вдвоем. Один из наблюдателей ста-
вит в различные точки на кривой карандаш, а второй — спу-
скает шарик. При совпадении пути шарика с начерченной кри-
вой он каждый раз ударяется о карандаш.1
1 Можно по кривой расположить ряд бумажных воротников, приклеив
их к стенке.

169

9. Сделанное на стене построение для получения кривой:
падения тела повторите в своей рабочей тетради (в ином мас-
штабе).
44. Движение тела, брошенного вверх по вертикальному
направлению, горизонтально и под углом к горизонту
(Опыты с пружинным пистолетом, стр. 233, п. 20)
Приборы и материалы. Пружинный пистолет на стойке (рис. 141).
К нему „снаряд" (стержень с грузом). Тяжелая гиря или струбцинка. Стойка
(В на рис. 142) „Мишень" (кусочек картона с отогнутым вверх передним
краем, или шарик). Метровая линейка с сантиметровыми делениями.
1. Установите пистолет так, чтобы его дуло было направ-
лено вверх по вертикальному направлению. Вложите в пистолет
„снаряд" (стержень с грузом)
и сожмите им пружину писто-
лета.
2. Стойку с „заряженным"
пистолетом; расположите на
столе или на полу у стены или
доски. На основание стойки
поставьте тяжелый груз или
прижмите основание стойки
струбцинкой к крышке стола.
На стене или доске сделайте
горизонтальную отметку на
уровне верхней части головки
„снаряда".
3. Спустите курок и от-
метьте на стене или дос-
ке высоту подъема Н „сна-
ряда".
4. Опыт повторите не-
сколько раз и из всех най-
денных результатов для Н возьмите среднее.
5. Зная высоту подъема Н, определите начальную ско-
рость V0 из уравнения: V0 = У2gH.
6. Установите пистолет в стойке горизонтально на столе
или на полу (на высоте, например, А = 31 см) (рис. 141).
7. Определите время t, в течение которого „снаряд" па-
дал бы с высоты А, из уравнения: h = ~-. Таково же будет и
время полета „снаряда" вперед. Определите горизонтальную
дальность полета S из уравнения: S = v0t.
8. Произведите опытную проверку. „Зарядите" пистолет и
отмерьте на столе или на полу от точки, лежащей на перпен-
дикуляре, опущенном из головной части „снаряда" на поверх-
ность стола или пола, расстояние 5. На этом расстоянии
Рис. 141.

170

поставьте „мишень" (кусочек картона с отогнутым вверх перед-
ним краем). Произведите „выстрел". Попадет ли „снаряд"
в „мишень"?
9. Найдите на опыте горизонтальную дальность полета, уста-
новив пистолет на другой высоте (например, на высоте 54,5 см).
„Выстрелов" произведите несколько и из всех полученных рас-
стояний для дальности полета возьмите среднее. Сравните
результат, найденный экспериментально, с полученным из тео-
ретических расчетов (см. п. 7).
10. Установите пистолет в стойке под углом к горизонту
(например, под углом в 30°) (рис. 142). Величину угла, который
Рис. 142.
составляет ось дула пистолета с горизонтальным направлением
(угла возвышения), измерьте по дуге, прикрепленной к писто-
лету. „Зарядите" пистолет и, произведя выстрел, найдите гори-
зонтальную дальность полета. Для этого определите сначала
на глаз дальность полета; затем поставьте стойку В, высота
которой равна высоте положения пистолета (рис. 142), на на-
меченном месте и спустите курок. Если „снаряд" сбивает „ми-
шень" (кусочек картона с отогнутым вверх передним краем
или шарик в углублении стойки В), место стойки В определено
верно. Если „снаряд" не попадает в „мишень", произведите
еще ряд проб, пока не найдете такое место для стойки В, при
котором каждый „выстрел" сбивает „мишень". Измерьте рас-
стояние S = AB (рис. 142).
11. Сравните найденную из опыта дальность полета с вычи-
сленной по формуле: 5 = ^-sin 2а, где а — угол возвышения.
При угле возвышения в 30° дальность полета Ss0 = -^ |/3.
12. Найдите экспериментально дальность полета при различ-

171

ных углах возвышения, в частности при углах в 45°, 60°, 35°
и 55°. Сравните с найденными из теоретических расчетов.
13. При каком угле получилась максимальная дальность
полета?
14. При каких углах дальность полета получилась одина-
ковой?
15. Измерьте наибольшую высоту полета при углах воз-
вышения 30° и 60°.
45. Дополнительные упражнения
1. Положите на угол стола дощечку А с двумя гвоздиками
и двумя брусками В и С (рис. 143). Удерживая рукой правый
Рис. 143.
конец дощечки Л, вставь-
те ее левую половину с
брусочками за край стола.
Быстрым взмахом той же
руки приведите дощечку
А в движение по горизон-
тальному направлению,
в указываемом стрелкой
направлении. Тогда брусок С будет сброшен с дощечки
по горизонтальному направлению, а брусок В просто упадет.
Одновременно ли оба бруска ударяются о пол? Повторите опыт
несколько раз.
Какой путь проходит брусок В? брусок С? Сделайте по-
яснительный рисунок. Из каких двух движений складывается
движение бруска С? Какие силы вызывают эти движения?
Каков характер каждого из этих движений?
Зависит ли время падения от того, падает ли тело свободно
или оно брошено в горизонтальном направлении с какой угодно
скоростью?
2. Установите пружинный пистолет (рис. 144) горизонтально
против доски вертикального масштаба на некотором расстоянии
(например, 20 см) и отметьте на нем высоту, на которой рас-
положен пистолет. Вложите „сна-
ряд" в пистолет и сожмите им
пружину. Покройте конец снаряда
мелом. Произведите выстрел: на
масштабе получится отпечаток от
удара снаряда. Отодвиньте пистолет
от масштаба на расстояние, вдвое
большее, и снова найдите место
удара снаряда о масштаб. Повторите
опыт для расстояний, больших втрое,
вчетверо и т. д. первоначального.
Рис. 144.

172

Как относятся между собою расстояния между последователь-
ными точками ударов.
3. Повторите работу 43, спуская шарик с равных мест жо-
лоба. Какая получается разница?
4. В работе 43 найдите время движения шарика, зная вы-
соту падения AD (по формуле п==^)- По времени движе-
ния и дальности полета (DC) найдите начальную скорость
шарика.
5. Для уяснения построения пути брошенного тела и ил-
люстрации зависимости дальности полета от угла, под которым
брошено тело, постройте прибор, изображенный на рис. 145.
Рис. 145.
Этот прибор состоит из линейки, длиною в 140 см, к которой
на расстоянии 20 см друг от друга прикреплены нити с малень-
кими грузиками (например, свинцовыми шариками). Длина ни-
тей 2,5 см, 10 см, 22,5 см, 40 см, 62,5 см, 90 см. Прикладывая
линейку к доске или стене и устанавливая ее горизонтально
или под разными углами к горизонтальной прямой, отмечайте
каждый раз положения шариков, висящих на нитях. Вы полу-
чите последовательные положения в пространстве летящего
тяжелого тела. По намеченным таким образом точкам постройте
ряд парабол, отвечающих различным углам, под которыми
брошено тело. Эти углы каждый раз измеряйте транспортиром.
При каком угле дальность полета будет наибольшая? При ка-
ком ином угле наклона дальность полета будет та же, что и
при угле наклона, например, в 30°? Каким промежуткам вре-
мени (доли секунды) соответствуют взятые выше длины нитей?1
Какова начальная скорость брошенного тела при выбранных
выше расстояниях между нитями?
1 Ускорение силы тяжести считайте равным 980 см/сек2.

173

6. В работе 38 предлагалось дальность полета рассчитать
по формуле: 5 =-у- sin2а (п. 11). Но ее можно найти, построив
траекторию снаряда.
Для этого, найдя начальную скорость „снаряда" v0f со-
ставьте таблицу путей, которые „снаряд" проходил бы через
0,1 сек., через 0,2 сек , через 0,5 сек. при отсутствии силы тя-
жести вдоль линии выстрела, и высоты Я, на которые „сна-
ряд" опускается через 0,1 сек., через 0,2 сек , через 0,5 сек.
По полученным данным постройте траектории снаряда при
углах возвышения 30°, 35°, 45°, 55°, 60° и для каждого угла
найдите горизонтальную дальность полета и наибольшую вы-
соту полета.
Произведите опытную проверку.
7. Возьмите пружинный пистолет (раб. 44). Его сжатая пру-
жина обладает некоторой потенциальной энергией, которая при
полете „снаряда" превращается в кинетическую энергию. По-
следняя может быть вычислена, если известна масса снаряда
и скорость его в момент вылета. Эта энергия равна -^-mv2.
Зарядите пистолет, определив предварительно массу снаряда
(25 г). Следуя указаниям в работе 44, найдите начальную ско-
рость снаряда.
Повторите опыт, заряжая пистолет снарядами с иной массой
(50 г, 75 г...). Как изменяется начальная скорость с увеличе-
нием массы? Остается ли постоянной кинетическая энергия для
данного пистолета?
ГЛАВА ПЯТАЯ
Равномерное движение по окружности
46. Величина центростремительной силы (стр. 224, п. 21)
Приборы и материалы. Грузики в 50 Г и 100 Г на нитях. Лист
бумаги с двумя начерченными окружностями (радиусы 15 см и 20 см). Часы
с секундной стрелкой. Динамометр. Метровая линейка с сантиметровыми
делениями. Кнопки. Палочка.
1. Величина центростремительной силы зависит от массы
вращающегося тела, скорости его вращения и радиуса окруж-
ности, по которой тело движется.
Она определяется по формуле: /7=^^. Последняя может
быть преобразована в формулу: F=4r2 mri2R (п — число обо-
ротов вращающегося тела в 1 секунду).
Цель настоящей работы—подтвердить на опытах справед-
ливость указанной формулы.
2. Приколите кнопками к крышке стола лист бумаги с на-
черченными окружностями.

174

3. Захватите нить, идущую от грузика, пальцами на рас-
стоянии 50 см от центра грузика. Удерживая нить с грузиком
над центром окружностей, движением руки приведите грузик во
вращение над одной из начер-
ченных окружностей (рис. 146).
Добейтесь, чтобы рука не сме-
щалась, а грузик описывал
окружность, совпадающую с
начерченной окружностью (по-
практикуйтесь).
4. Когда движение грузи-
ка установится, сосчитайте
число оборотов за 1—2 ми-
нуты.
5. Высчитайте число оборо-
тов грузика за 1 секунду (п).
6. Запишите величины мас-
сы грузика (т г) и радиуса
окружности, по которой дви-
гался грузик (R см).
7. Измерьте центростреми-
тельную силу F динамомет-
ром. Для этого зацепите ди-
намометром за нить около гру-
Рис. 146.
Рис. 147.
зика и, прижав нить (длина 50 см) к палочке, установленной
в центре окружности (рис. 147), оттяните грузик динамомет-

175

ром на столько, чтобы он расположился над окружностью.
Динамометр держите горизонтально.
8. Покажите на специальном рисунке, что динамометром
действительно измерена центростремительная сила.
9. Зная величины т, п и R, найдите величину A^mn^R.
Сравните ее с величиной F, найденной по показанию динамо-
метра.
10. Проделайте ряд опытов, меняя массу, радиус, период
вращения.
47. Дополнительные упражнения
1. Перекиньте через блок шнурок, к концам которого под-
весьте одинаковые грузы (рис. 148). Приведите в колебания
Рис. 148.
Рис. 149.
один из грузов Л. Почему
этот последний будет опу-
скаться, поднимая второй
груз В?
2. Положив на стол дере-
вянный шарик (камешек, кар-
тофелину), накройте ее глиня-
ным или стеклянным горшоч-
ком (рис. 149). Захватите
горшочек правой рукой и,
скользя по поверхности стола,
описывайте им с возможно
большей скоростью небольшие
круги. Продолжая двигать гор-
шочком, поднимите его над
столом. Почему шарик не
выпадает из горшочка? В какую часть горшочка поднимается
шарик?
3. (Стр. 224, п. 21.) Соберите прибор, изображенный на
Рис. 150.
рис. 150. Л — доска, прижимае-
мая к столу струбцинкой. У од-
ного конца доски укреплена
металлическая ось, на которую
насаживается деревянный диск
В (к нижней стороне диска
прикреплена металлическая
пластинка С с углублением
или трубочкой для оси). В
центре диска В имеется пробка
с отверстием, в которое плотно
вставляются стержни прибо-
ров, изображенных на рис.
151—153. Диск приводится в
быстрое движение рукой.

176

а) Насадите на диск В прибор, изображенный на рис. 151.
Вдоль проволоки mn, укрепленной в деревянной вилке, сво-
бодно перемещаются две трубочки а и b (удобны электриче-
ские изоляторы), соединенные ниткой.
Расположите трубочки а и b
так, чтобы ось вращения проходила
как раз через среднюю точку k
нитки, и рукой приведите диск В
во вращение.
Остаются ли трубочки на месте?
б) Расположите теперь трубочки
так, чтобы они находились на раз-
ных расстояниях от оси вращения.
Которая трубочка перетягивает при
вращении диска? На что это ука-
зывает?
в) Наденьте на одну из трубочек полоску свинца и снова
расположите обе трубочки на равных расстояниях от оси вра-
щения. Вращайте диск. Которая из трубочек перетягивает?
Почему? При каком расположении трубки разной массы не
•будут перемещаться при вращении диска?
Рис. 151.
Рис. 152.
Рис. 153.
г) Насадите на диск прибор, изображенный на рис. 152.
Сквозь деревянную ось проходит проволочное кольцо, вдоль
которого могут легко перемещаться два колечка cud. Что
происходит с колечками при вращении диска? Почему?
д) Насадите на диск прибор, изображенный на рис. 153.
Кольцо из тонкого упругого картона плотно прижато двумя
пробочками к нижней части деревянного стержня, а в верхней
части стержень свободно проходит через кольцо. Приведите
диск во вращение. Что происходит с кольцом? Почему?

177

ГЛАВА ШЕСТАЯ
СЛОЖЕНИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ СИЛ
48. Сложение двух сил, действующих на одну точку тела
под углом (стр. 224—227, п. 22—28)
Приборы и материалы. Рама. Струбцинка для закрепления рамы.
Два блока со струбцинками. Шнурок с тремя концами, сходящимися в общем
узле. Набор грузов. Транспортир. Миллиметровая линеечка. Чертежная ли-
нейка. Чертежный треугольник (или циркуль).
1. Закрепите блоки на раме и перекиньте через них шну-
рок, состоящий из трех кондов, сходящихся в общем узле,
как показано на рис. 154.
На концах шнурка сде-
лайте петли.
2. К трем концам
шнурка подвесьте грузы
Р, Q я S так, чтобы у
точки О образовались не-
которые углы (рис. 154).
3. Какое общее дей-
ствие производят на точ-
ку О силы Р и Q? Какое
действие производит на-
точку О сила S?
4. Можно ли силы Р
и Q заменить одной си-
лой R, которая произво-
дила бы такое же действие на точку О, какое оказывают
силы Р и Q вместе? Какое направление имела бы эта
сила R, заменившая данные силы? Равна ли сила R, заменяю-
щая силы Р и Q, силе S? Равна ли она сумме P+Q, больше
Я+Q или меньше?
5. Силы Р и Q можно назвать составляющими, силу R, их
заменяющую—равнодействующей и силу 5—уравновеши-
вающей.
6. Измерьте транспортиром углы между направлениями
силы Р, Q и S (нитями / и 2, / и 3, 2 и 3). Предварительно
слегка потяните несколько раз за нить, чтобы преодолеть тре-
ние в блоках.
7. Изобразите ^ полученные результаты графически. Для
этого в своей тетради постройте угол АОВ (рис. 155), равный
углу между силами Р и Q (нитями У и 2), и на сторонах этого
угла отложите отрезки OA и OB, соответствующие силам Р
и Q. Силу в 50 Г изображайте отрезком, например, в 2 см.
Проведите прямую OD, которая имела бы направление силы 5
(составляла бы с линиями OA и OB углы, равные углам между
нитями 1 и 3 и 2 и 3).
Рис. 154.

178

8. На отрезках OA и OB постройте параллелограм, поль-
зуясь линейкой и треугольником (или циркулем). Проведите
диагональ ОС и измерьте ее длину. Как велика сила, изобра-
жаемая диагональю ОС? Равна ли она R?
Составляет ли направление диагонали
продолжение направления OD?
9. Какой линией выражается по ве-
личине и направлению равнодействую-
щая двух сил, действующих на дан-
ную точку под некоторым углом? (Пра-
вило параллелограма сил.)
10. Повторите опыт при других углах
между силами Р и (переставляя блоки)
и с другими грузами.
49. Разложение силы на две силы,
действующие под углом (балка и
трос, стрела подъемного крана и
трос, кронштейн) (стр. 227, п. 29)
Приборы и материалы. Деревянная
стойка или рама. Струбцинка для закрепления
стойки. Два динамометра. Деревянный стержень
(Aß на рис. 15(5). Два шнурка. Набор грузов.
Миллиметровая линеечка. Чертежная линейка.
Чертежный треугольник (или циркуль).
1. Соберите установку, как показано
на рис. 156. Стержень AB одним концом упирается в стойку
(или стену), а другой его ко-
нец удерживается прикреплен-
ным к стойке шнурком / с ви-
сящим на нем тяжелым гру-
зом /?. На конце В стержня
имеется гвоздик, вокруг кото-
рого шнурок / обвивается раза
два.
2. Определите, как велико
давление на стержень AB и
натяжение шнурка 1. Для этой
цели между крючком С и
шнурком / включите динамо-
метр Я, а в точке В привя-
жите шнурок 2 и прикрепите
к последнему второй динамо-
метр Q.
3. Тяните за кольцо дина-
мометра Q и произведите отсчет по обоим динамометрам в тот
момент, когда стержень AB отделится от стойки (удобнее ра-
боту производить вдвоем).
Рис. 155.
Рис. 156.

179

4. Измерьте длины AB, ВС и АС.
5. Путем построения найдите равнодействующую сил Р и Q.
Сравните ее величину с весом гири R.
6. Сравните отношение длин ^ с отношением сил от-
ношения АС и
7. Повторите опыт при разных величинах груза R.
8. Проведите измерение сил Р и Q при различных величи-
нах угла ABC (перемещая конец А стержня AB выше или
ниже).
50. Сложение двух параллельных сил одного направления
(стр. 227, п. 30—31)
Приборы и материалы. Рама. Струбцинка для закрепления рамы.
Крючок, ввинчивающийся в раму. Динамометр. Набор грузов. Деревянный
стержень с сантиметровыми делениями. Петля из проволоки или шнурка
(для подвешивания бруска). Два шнурка с крючками.
1. Ввинтите крючок в
раму и навесьте на него ди-
намометр. К крючку послед-
них подвесьте деревянный
стержень (рис. 157). По-
следний должен устанавли-
ваться в горизонтальном
положении.
2. Отсчитайте показание
динамометра. Это показание
надо вычитать из всех по-
следующих отсчетов.
3. Придерживая стер-
жень рукой, подвесьте к
нему при помощи шнурков
две гири Р и Q по обе сто-
роны петли, на которой ви-
сит стержень. Перемещая
грузы Р и Q вдоль стержня,
Рис. 157.
найдите такие положения для грузов, при которых стержень
остается в горизонтальном положении.
4. Как велика равнодействующая параллельных сил Р и Q?
5. Измерьте линейкой расстояния от точек подвеса гирь до
точки подвеса стержня (расстояния AB и АС).
6. Найдите отношение расстояний ^ и отношение сил
Сравните их.
7. Проделайте тот же опыт несколько раз, изменяя или по-
ложения гирь, или вес гирь, или то и другое одновременно.

180

8. Все результаты занесите в следующие таблицы:
Левая сила
Р
Правая сила
0
Равнодей-
ствующая
сила R
Левая сторона Правая сторона
Отношения
сила Р
расстояние
AB
сила Q
расстояние
АС
AB
АС
Q
Р
9. Найдите произведения: Р-АВ и Q-AC. Сравните их.
10. Как вы формулируете правило сложения двух парал-
лельных сил одного направления?
51. Сложение двух параллельных сил противоположных
направлений (стр. 227, п. 30—31)
Приборы и материалы. Рама. Струбцинка для закрепления рамы.
Блок. Два крючка, ввинчивающиеся в раму. Деревянный стержень с санти-
метровыми делениями. Динамометр. Два шнурка с крючками. Петля из про-
волоки или шнурка. Набор грузов. Груз, уравновешивающий стержень (q на
рис. 15«).
1. Ввинтите два крючка в раму и навесьте на них динамо-
метр и блок.
2. Подвесьте деревянный стержень за один конец к крючку
динамометра; другой его конец вложите в петлю, сделанную
в конце шнурка. Перекиньте шнурок через блок и подвесьте
к его свободному концу груз q, уравновешивающий стержень
(рис. 158).
3. Отсчитайте показание динамометра. Это показание надо
вычитать из всех последующих отсчетов.
4. Придерживая стержень рукой, подвесьте две гири Р и Q,
гирю Q — к концу шнура, перекинутого через блок, гирю Р —
в таком месте стержня, чтобы последний оставался в равно-
весии.
5. Как велика равнодействующая двух параллельных сил Р
и Q, направленных в противоположные стороны?
6. Измерьте линейкой расстояния от точек подвеса гирь до
точки прикрепления динамометра (расстояния AB и АС).

181

7. Найдите отношения расстояний ^ и отношение сил
Сравните их.
8. Проделайте тот же опыт несколько раз с различными
грузами.
Рис. 158.
9. Все результаты занесите в следующие две таблицы:
Большая
сила Р
Меньшая
сила Q
Равнодей-
ствующая
сила R
Большая сила
Меньшая сила
Отношения
величина
силы Р
расстояние
AB
величина
силы Q
расстояние
АС
AB
АС
Q
р
10. Найдите произведения: Р-АВ и Q-AC. Сравните их.
11. Как вы формулируете правило сложения двух парал-
лельных сил противоположных направлений?

182

52. Разложение силы на две параллельные (стр. 227, п. 30—31)
Приборы и материалы. Рама. Струбцинка для закрепления рамы.
Два динамометра. Деревянный стержень с сантиметровыми делениями.
Два крючка, ввинчивающиеся в раму. Шнур с крючком. Две петли из про-
волоки или шнурка. Гиря (I—5 Г).
1. Ввинтите два крючка в раму и повесьте на них динамо-
метры. На крючки последних подвесьте деревянный стер-
жень (рис. 159).
2. Заметьте показания динамометров. Эти показания надо
вычитать из всех последующих отсчетов.
Рис. 159.
3. Подвесьте к какой-либо точке А стержня гирю R.
4. Каковы показания динамометров? На какие две силы
разложился вес гири?
5. Измерьте расстояния от точки подвеса гири до точек при-
крепления динамометров (расстояния AB и АС).
6. Произведите те же измерения при различных положе-
ниях гири.
7. Результаты измерений занесите в следующую таблицу:
Показания левого
динамометра Р
Расстояние AB
от гири R
Показания правого
динамометра Q
Расстояние АС
от гири R
8. Чему равна во всех случаях сумма показаний динамо-
метров? Какая обнаруживается правильность в соотношении
между показаниями динамометров (Р и Q) и расстояниями
гири R от точек прикрепления динамометров (AB и АС)?

183

53. Дополнительные упражнения
1. Найдите построением, как велика равнодействующая двух
равных сил, направленных под углом 120° друг к другу. Про-
верьте на опыте, пользуясь установкой работы 48.
2. Возьмите толстую нитку и определите, при каком грузе
она разрывается. Положим, разрыв наступает при грузе в 5 кГ.
Проденьте такую же нитку в кольцо
гири в 1 или 2 кГ, концы нити возь-
мите в руки. Расположите гирю близ-
ко от пола. Медленно раздвигайте
руки так, чтобы угол между обеими
частями нити делался все больше,
пока, наконец, нить не порвется и
гиря не* упадет на пол. Соблюдайте
осторожность, чтобы гиря не упала
на ноги. Почему нить порвалась?
Поясните чертежами. Еще раз по-
вторите опыт с целью определить ве-
личину угла, при котором наступает
Рис. 160.
разрыв. Соответствует ли найденная из опыта величина угла
той, какая получается путем чертежа?
3. Определите равнодействующую нескольких параллель-
ных сил. Для этого воспользуйтесь установками работ 50 и 51,
подвешивая ряд грузов в разных точках стержня. Соответ-
ствуют ли результаты опытов результатам, получившимся путем
подсчетов на основании правил сложения параллельных сил,
установленных в работах 50 и 51.
4. (Стр. 227, п. 32.) Дощечка насажена на пробочку (рис. 160).
Расположите на дощечке (подложив предварительно лист бу-
маги) несколько гирек (например 3) так, чтобы дощечка была
в равновесии. Очертите на бумаге основания гирек и отметьте
центры оснований. Найдите путем построений и расчетов точку
приложения равнодействующей данных параллельных сил (центр
параллельных сил). Где он пришелся? Повторите опыт с дру-
гими грузами.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ. РАВНОВЕСИЕ ТЕЛ
54. Определение центра тяжести пластинки
Приборы. Картонная пластинка. Булавка. Отвес. Линейка. Деревян-
ный штатив.
1. Проткните картонную пластинку булавкой недалеко от
края. Расширьте отверстие настолько, чтобы пластинка могла
свободно вращаться около булавки, как около оси.

184

2. Подвесьте к булавке отвес и воткните ее в деревянный
штатив (или в пробку, укрепленную в зажиме штатива) (рис. 161).
Отметьте место, где нить отвеса пересекает нижний край пла-
стинки.
3. Снимите пластинку и прочертите линию ab через прокол
и отмеченную точку.
4. Сделайте второй прокол в другом месте у края и, следуя
указаниям пунктов 2 и 3, найдите вторую линию ахЬг (рис. 162).
5. Сделайте третий прокол а2 и найдите по предыдущему
Рис. 161.
Рис. 162.
третью линию а2Ь2. Будет ли она проходить через точку пере-
сечения двух первых линий ab и axb^i
6. Будет ли пластинка в равновесии, если вы установите ее
в точке О на поставленном отвесно карандаше? Как называется
найденная вами точка О?
55. Равновесие тела, имеющего одну точку опоры
Приборы. Картонная пластинка с отмеченным центром тяжести. Бу-
лавка. Отвес. Деревянный штатив.
1. Проткните картонную пластинку булавкой недалеко от
края. Чуть-чуть расширьте отверстие, чтобы пластинка могла
свободно вращаться. Воткните булавку в штатив в горизон-
тальном положении. Остается ли пластинка во всяком положе-
нии, какое вы ей придаете? Какое положение занимает центр
тяжести при равновесии пластинки? Как изменяется положение
центра тяжести при всяком повороте пластинки?
2. Сделайте рисунки, изображающие пластинку в двух по-
ложениях: когда она находится в состоянии равновесия и когда

185

равновесия нет. Проведите отвесные направления через центр
тяжести в обоих случаях. Через какую точку проходит отвес-
ная линия, проведенная через центр тяжести, при равновесии
тела?
3. Поверните пластинку так, чтобы центр тяжести лежал
выше точки прокола, но на одной с ним отвесной линии. Слегка
толкните пластинку. В какое положение она перешла? Как
изменяется положение центра тяжести при всяком повороте
пластинки из начального положения?
4. Примените указание пункта 2 к последнему случаю.
5. Проткните картонную пластинку через центр тяжести.
Воткните булавку в штатив, вращайте пластинку. Остается ли
она в любом положении, какое вы ей придаете?
6. Как можно формулировать общее условие, необходимое
для равновесия тела, имеющего одну точку опоры. При каких
условиях равновесие будет устойчивое, неустойчивое и без-
различное?
7. Применяя правило параллелограма сил, покажите на
чертеже, что в первом случае (устойчивое равновесие) пла-
стинка, выведенная из положения равновесия, должна всегда
возвращаться в первоначальное положение, а во втором (не-
устойчивое равновесие) — падать, переходя в первое (устойчи-
вое) положение.
8. Приведите примеры, где наблюдаются те или иные случаи
равновесия тела, имеющего одну точку опоры.
56. Равновесие тела, опирающегося плоскостью
(стр. 227, п. 33)
Приборы. Три накладывающихся один на другой наклонных парал-
лелепипеда из дерева с квадратными основаниями (рис. 163). Прямой дере-
вянный параллелепипед (рис. 164) с высверленным отверстием (а) и вставляю-
щимися цилиндрами: деревянным (Ь) и свинцовым (с). Прямой деревянный
параллелепипед той же высоты, но с меньшим основанием (площадь осно-
вания составляет 1/4 площади основания предыдущего). Маленькой отвесик.
Булавка. Транспортир.
1. Отметьте на боковой грани одного из наклонных паралле-
лепипедов место, против которого находится центр тяжести
параллелепипеда. Воткните в помеченную точку булавку. По-
ставьте параллелепипед на край стола, а к булавке подвесьте
отвес. Отметьте место, где отвес пересекает нижнее ребро
параллелепипеда.
2. На первый наклонный параллелепипед поставьте второй
и произведите все наблюдения первого пункта. Остается ли в
равновесии двойной параллелепипед?
3. Поставьте еще третий параллелепипед. Сохраняет ли
параллелепипед, составленный из трех параллелепипедов, равно-
весие или падает? Пересекает ли отвес из центра тяжести

186

тройного параллелепипеда нижнее основание этого паралле-
лепипеда?
4. Почему параллелепипед в одном случае сохраняет равно-
весие, а в другом—падает?
5. Поставьте прямой деревянный параллелепипед с меньшим
основанием на край стола, воткните булавку в точку, соответ-
ствующую центру тяжести, и подвесьте к ней отвес (рис. 164).
Постепенно наклоняйте параллелепипед, поворачивая его
около ребра. Следите за движением центра тяжести и положе-
нием отвеса. Поднимается или опускается вначале центр тя-
жести? При каких положениях отвеса параллелепипед уже не
возвращается в первоначальное положение, если его отпустить,
а падает? С какого момента
прекращается возвращение те-
ла в первоначальное состоя-
ние? Когда центр тяжести
занимает самое высокое поло-
жение?
Рис. 163.
Рис. 164.
6. Зарисуйте положение параллелепипеда и направление
отвесной линии в разные моменты.
Пользуясь правилом параллелограма сил, покажите, в ка-
ких случаях тело будет возвращаться в первоначальное поло-
жение, в каких случаях — опрокидываться.
7. Измерьте транспортиром величину наибольшего угла, на
который можно отклонить параллелепипед; параллелепипед воз-
вращается в первоначальное положение. Этот предельный угол, за
которым уже нет устойчивости, называется углом устойчивости.
8. Найдите угол устойчивости для деревянного параллеле-
пипеда с большим основанием и для того же деревянного па-
раллелепипеда со вставленным свинцовым цилиндром. С послед-
ним параллелепипедом произведите два измерения: один раз —
когда свинцовый цилиндр находится в нижней части паралле-
лепипеда, а другой — когда последний перевернут и добавочный
свинцовый груз расположен в верхней его половине.
9. Сделайте сводку всех произведенных наблюдений. Когда
тело стоит на горизонтальной плоскости устойчивее? Какими
средствами можно достигать большей устойчивости?

187

10. Приведите примеры из окружающей действительности,
иллюстрирующие и подтверждающие найденные выше поло-
жения.
57. * Рычаг. Условие равновесия (стр. 228, п. 34)
Приборы и материалы. Рычаг с сантиметровыми делениями и
отверстием посередине. К нему стойка и ось. Блок и к нему штатив. Набор
грузов. Проволочные или нитяные ушки для подвешивания грузов. Шнурок.
Жестяная полоска для уравновешивания рычага.
Рис. 165.
1. Соберите прибор, как ука-
зано на рис. 165. Если рычаг
не устанавливается в горизон-
тальном положении, уравновесьте
его при помощи передвижной
жестяной полоски.
2. Подвесьте грузы Р и Q
к левому и правому плечу ры-
чага на таких расстояниях от
оси вращения, чтобы рычаг оста-
вался в равновесии. Измерьте эти
расстояния (плечи рычага). Все данные, которые вы получите
из опытов и расчетов, занесите в таблицу:
Левое плечо
Правое плечо
сила
длина
плеча
произведение
силы на плечо
сила
длина
плеча
произведение
силы на плечо
3. Повторите опыт несколько раз, изменяя плечи и вели-
чины грузов.
4. Если подвесить груз, например в 200 Гу на расстоянии 6 см
от оси вращения, на каком расстоянии надо подвесить для равно-
весия к другому плечу груз 150 Г? Произведите расчет, а за-
тем проверьте на опыте.
5. Если к одному плечу подвесить груз в 50 Г на расстоя-
нии 16 см, какой груз надо подвесить для равновесия к дру-
гому плечу на расстоянии 4 см? Подсчитайте и произведите
проверку опытным путем.
6. Произведение силы на плечо называется моментом силы.
Момент силы Р вращает рычаг влево, момент силы Q — вправо.
При каких условиях рычаг остается в равновесии?

188

7. Сравните отношения сил, приложенных к рычагу, и от-
ношения плеч. Как иначе (см. предыдущий пункт) можно вы-
разить условие равновесия рычага?
8. Повторите работу, располагая силы по одну сторону от
точки опоры рычага (рис. 166). В первой установке, изображен-
Рис. 166.
ной на рис. 165, силы были расположены по обе стороны от
точки опоры.
58. Равновесие тела, имеющего неподвижную ось. (Закон
равенства моментов) (стр. 228, п. 35)
Приборы и материалы. Диск, вращающийся на оси (рис.167),
на диске ряд гвоздиков в разных местах. Штатив для диска. Нитки с петель-
ками. Набор грузов. Отвес. Миллиметровая линеечка (последняя может быть
прикреплена к штативу, как показано на рис. 167;.
1. Проверьте, вращается ли диск на оси без заметного
трения.
2. Подвесьте на один из гвоздиков слева на нити груз рг и
на другой гвоздик справа груз р2, подобрав их так, чтобы
диск был в равновесии.
3. Измерьте по масштабу, пользуясь отвесом, расстояния
Ii и /2 (?i и /а — перпендикуляры из точки опоры на направле-
ния сил).
4. Занесите полученные данные в таблицу:
Наблю-
дения
Сила
Pi
Расстояние
/|
Сила
Р2
Расстояние
h
Моменты
p1l1
p2l2
1
2

189

5. Повторите опыт еще два раза, подвешивая нити к другим
гвоздикам и меняя грузы.
6. Какой вывод вы можете сделать на основании проделан-
ного опыта об условии равновесия вращающегося тела при
действии на него двух сил?
7. Подвесьте несколько грузов с одной стороны оси и не-
сколько грузов с другой стороны оси, подобрав их так, чтобы
диск находился в равновесии.
8. Полученные данные занесите в таблицу:
Силы, вращающие
диск в одну сто-
рону (против ча-
совой стрелки),
p1, p2, p3
Расстоя-
ния
6. 4, h
Силы, вращающие
диск в другую сто-
рону (по часовой
стрелке),
p4, p5
Расстоя-
ния
Сумма
моментов
Pili +
+p2l2 +
+ Psk
Сумма
моментов
p4l4+p5l5
9. Как вы сформулируете условие равновесия вращающегося
диска при действии на него нескольких сил?
59. Равновесие тела, находящегося на наклонной
плоскости (стр. 228, п. 36)
Приборы. Наклонная плоскость (рис. 168). Весы. Разновес.
1. Взвесьте тележку А и отдельно — чашку В.
2. Все данные, которые вы получите из опытов и расчетов,
занесите в следующую таблицу:
Наблю-
дения
Длина
наклонной
плоскости
/
Высота
наклонной
плоскости
h
Вес тележки
с грузом
Р
Сила, удержи-
вающая груз на
наклонной пло-
скости,
Р
Отношения
Р
P
h
1
I
2
3
3. Придайте доске М некоторый наклон, закрепите ее и по-
ставьте на нее тележку с каким-либо грузом. Запишите в таб-
лицу, каков вес Р тележки с помещенным в нее грузом.

190

4. Определите величину силы /?, необходимой для удержа-
ния тележки с грузом на наклонной плоскости. При определении
силы р надо исключить влияние трения тележки о доску. Для
этого поступите следующим образом:
1) положите на чашку В такой груз,
при котором тележка от легкого
толчка начала бы медленно переме-
щаться вверх по наклонной плоско-
сти. Запишите, каков в этом случае
вес чашки и положенных на нее
разновесок (рх). 2) Поместите на чаш-
ку В столько разновесок, чтобы
Рис. 167.
Рис. 168.
тележка медленно и равномерно спускалась вниз по наклон-
ной плоскости. Запишите, каков в этом случае вес чашки
и положенных на нее разновесок (/?.,). Сила р=p1+p2 (по-
чему?). Запишите в таблицу, какова сила р.
5. Найдите отношения и -у . Сравните их.
6. Повторите работу при другом наклоне доски М и при
другом грузе Р.
7. Выразите словами и формулой вывод, к которому вы при-
шли.
60. Дополнительные упражнения
1.* Найдите центр тяжести картонной пластинки следующим
образом. Положите пластинку на край стола, осторожно ее сдви-
гайте за край, пока она не покачнется перед падением. Про-
ведите на пластинке линию, отвечающую краю стола. Повто-
рите опыт, расположив пластинку на краю стола в новом по-
ложении. По двум начерченным линиям определите положение
центра тяжести.

191

2. Приготовьте из картона фигуры, изображающие человека,
какое-либо животное, велосипед и др. Найдите центр тяжести
этих фигур.
3. Найдите центр тяжести треугольной пластинки. На пере-
сечении каких линий он
находится? В каком от-
ношении делит центр тя-
жести эти линии?
4. Исследуйте условия
равновесия тела, имею-
щего линию опоры. Для
этого через пробку пропу-
стите две вязальные спицы
под прямым углом друг
к другу (ab и cd на
рис. 169). Пробка может
вращаться на оси, укре-
пляемой в зажиме шта-
тива. Спица ab свободно
передвигается вверх и
вниз. Передвигая ее, со-
здайте устойчивое, неустойчивое и безразличное положения
равновесия. Где лежит центр тяжести в каждом из трех поло-
жений равновесия? Какую линию в моменты равновесия пере-
секает отвесная линия, проходящая через центр тяжести?
ч5. Подвесьте на конце одного плеча рычага с точкой опоры
посередине груз, положим, в 500 Г. Такой же груз в 500 Г
Рис. 169.
Рис. 170.
подвесьте на другом плече, но не на конце, а несколько ближе.
Подсчитайте на основании закона равенства моментов сил при
равновесии рычага, какой груз надо подвесить к концу второго
плеча, чтобы рычаг остался в равновесии. Проверьте на опыте
правильность расчета.
6. Изучите условия равновесия рычага щи действии на
него не двух, а нескольких сил. При каком условии рычаг
остается в равновесии (см. работу 58)?

192

7. Изучите условия равновесия ломаного или криволиней-
ного рычага при действии на него двух сил Р и Q (рис. 170).
8. Пользуясь установкой, указанной на рис. 171, определите
обе составляющие силы Рх и Р2, на которые можно разложить
вес Р тела, расположенного на наклонной плоскости. Проверьте,
что одна из сил РХ = Р sin а, а вторая Ра = Р cos а, где а— угол
наклона плоскости. При этом sina = -^-, a cosa=-—-
(А — высота наклонной плоскости, / — длина плоскости).
Рис. 171.
Рис. 172.
9. * (Стр. 228, п. 37.) Исследуйте условия равновесия ворота
(рис. 172.) Оправдывается ли закон равенства моментов (см.
работу 57)?
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
ДЕФОРМАЦИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
61. Растяжение резинового шнура. Определение
коэффициента и модуля упругости (стр. 229, п. 39)
Приборы и материалы. Кронштейн с крючком. Круглый или
квадратный шнур из серой резины (длина 70 см, диаметр приблизительно
5 мм) с двумя петлями на концах. То же (длина 40 см, диаметр 5 мм). То
же (длина 70 см. диаметр приблизительно 10 мм). Чашка. Крючок. Набор
грузов (0,1 кГ\ 0,2 кГ, 0,2 кГ\ 0,5 кГ\ 1 кГ; 1 кГ). Метровая линейка с мил-
лиметровыми делениями. Микрометр или штангенциркуль. Бечевка или звон-
ковая проволока. Струбцинка.
1. Подвесьте один из резиновых шнуров к кронштейну.
К нижней петле подвесьте чашку (рис. 173). Если шнур остается
еще не выпрямленным, добавьте на чашку подходящий груз.

193

Последний остается на чашке во все время производства даль-
нейших измерений.
2. Сделайте на шнуре две метки (а и ft на рис. 173) на
расстоянии, например, 60 см (для первого шнура).
3. Измерьте штангенциркулем или микрометром диаметр
резинового шнура (не сжимайте при этом резины). Измерение
произведите в нескольких местах и по различным
направлениям и из всех полученных результатов возь-
мите среднее для диаметра данного резинового шнура.
4. Накладывайте на чашку постепенно (с осто-
рожность^, без резких толчков) грузы в 0,2 кГ\
0,4 кГ; 0,5 кГ\ 0,6 кГ\ 0,8 кГ\ 1 кГ и после каждой
нагрузки, выждав несколько минут, пока закончится
растяжение шнура, миллиметровой линейкой изме-
ряйте возможно точнее расстояние между обеими
метками а и Ь.
5. Снимайте постепенно грузы и вновь, следуя
указаниям предыдущего пункта, измерьте при всех
прежних нагрузках расстояние между метками а и Ь.
6. Все получаемые результаты заносите в следую-
щую таблицу:
Длина резинового шнура (когда он нагружен лишь чаш-
кой) L мм = %
Диаметр шнура d мм —
Поперечное сечение шнура q мм2 =
Нагрузка
Р кГ
Длина шнура Удлинение в миллиметрах
при растя-
жении
при
сжатии
при растя-
жении
при
сжатии
среднее
Рис. 173.
7. Какая наблюдается зависимость между удлине-
нием резинового шнура и нагрузкой? как велико
удлинение при нагрузке в 1 кГ?
8. Взяв второй шнур того же поперечного сече-
ния, но другой длины, найдите удлинение, получаю-
щееся при нагрузке в 1 кГ. Сравните с тем, что по-
лучено выше (п. 7). Как изменяется удлинение резинового
шнура при изменении его первоначальной длины?
9. Возьмите третий шнур одинаковой длины с одним из
исследованных выше, но другого поперечного сечения. Из-
мерьте его диаметр (см. п. 3), определите его поперечное сече-
ние и найдите удлинение, получающееся при нагрузке в 1 кГ.
Сравните с тем, что получено выше (п. 7). Как изменяется
удлинение резинового шнура с изменением площади его по-
перечного сечения?

194

10. Если обозначить через L мм первоначальную длину
шнура, через q мм? — площадь его поперечного сечения, через
/ мм — удлинение, создаваемое нагрузкой в Р кГ, то, на
основании предыдущих исследований, можно написать формулу,
выражающую закон Гука:
I = а— 1
Здесь а — коэффициент упругости, характеризующий дан-
ное вещество и указывающий, насколько удлиняется шнур
(или проволока) длиною в 1 м и с поперечным сечением в 1 мм2
при нагрузке в 1 кГ.
11. Найдите коэффициент упругости для резины, пользуясь
вышеполученными данными.
12. Величина Е— — 9 указывающая, как велика нагрузка
в килограммах, необходимая для увеличения вдвое длины
шнура (или проволоки), с поперечным сечением в 1 мм2, назы-
вается модулем упругости.
13. Как велик модуль упругости для резины?
62. Растяжение проволоки. Определение коэффициента
и модуля упругости (стр. 230, п. 41)
Приборы и материалы. Железные и медные проволоки (длина
4 м, диаметр 0,2 — 0,5 мм). Крючок для захвата за край стола. Струбцинка
с блоком (рис. 174). Крючок для грузов. Грузы (0,5—2 кГ). Метровая линейка
с миллиметровыми делениями. Три зеркальных масштаба на подставках.
Микрометр. Нитки.
Рис. 174.
1. Составьте вместе два стола короткими сторонами.
2. Возьмите одну из проволок. Посмотрите, нет ли на ней
перегибов. Один конец проволоки прочно прикрепите к крючку А,
служащему для захвата за край стола. Другой конец перекиньте
через блок В и также прочно привяжите к крючку. К крючку
подвесьте груз в 0,5 кГ для того, чтобы проволока выпрями-
лась. На проволоку наденьте три нитяных или проволочных
узелка (в начале, середине и конце, рис. 174). За узелками
поставьте три зеркальных масштаба.

195

3. Измерьте микрометром диаметр проволоки в нескольких
местах. Из полученных результатов возьмите среднее для диа-
метра проволоки. Определите площадь поперечного сечения
в квадратных миллиметрах..
4. Измерьте длину проволоки между крайними метками С
и Е и между метками С и D.
5. Отметьте положение меток С, D и Е на зеркальных мас-
штабах.
6. Подвесьте груз еще в 0,5 кГ, Осталась ли метка С на
месте? Насколько передвинулись метки D и Е?
7. Снимите груз. Вернулись ли метки D и Е на прежние
места?
8. Увеличивайте нагрузку, беря вместо 0,5 кГ— 1 кГ, 1,5 кГ,
2 кГ. Каждый раз отмечайте удлинение всей проволоки и поло-
вины или трети ее.
9. Опыт повторите с проволокой того же материала, но дру-
гого сечения, и с проволокой другого материала.
10. Все данные занесите в таблицу:
Материал
Диаметр
d мм
Площадь
поперечн
сечения
q мм2
Длина
проволоки
L мм
Нагрузка
Р кГ
Удлинение
/ мм
11. Сделайте выводы из проведенных испытаний (см. раб. 61,
п. 7—9).
12. Найдите коэффициент упругости и модуль упругости
для проволок указанного материала (см. раб. 61, п. 10—13).
63. Разрыв проволоки. Определение предела прочности
(стр. 231, п. 42)
Приборы и материалы, Кронштейн с крючком. Железная, сталь-
ная, медная проволока (диам. 0,3—0,5 мм). Чашка. Крючки. Ящик с древес-
ными опилками или кольцо из резиновой трубки. Набор гирь (всего 20 кГ).
Микрометр.
1. Возьмите одну из проволок. Посмотрите, нет ли на ней
перегибов. Измерьте диаметр проволоки микрометром. Опре-
делите площадь поперечного сечения проволоки в квадратных
миллиметрах.
2. Закрепите на крючке кронштейна один конец проволоки.
Другой конец проволоки прочно привяжите ко второму крючку^
К крючку подвесьте чашку (вес ее должен быть известен);

196

Под чашку подставьте ящик с опилками или подложите круг
из резиновой трубки.
3. Накладывайте на чашку постепенно (с большой осто-
рожностью, без толчков) грузы, пока проволока не разорвется.
Если с первого раза не удастся определить более или менее
точно величину разрывающего груза, то измерение повторите,
имея уже в виду предварительный опыт и подходя к моменту
разрыва медленно и лишь на небольшие величины увеличивая
грузы на чашке.
4. Если величину нагрузки (в килограммах) в момент раз-
рыва разделите на площадь поперечного сечения проволоки
(в квадратных миллиметрах), то вы получите величину, назы-
ваемую пределом прочности данного материала.
б. Найдите предел прочности исследованной вами проволоки.
6. Повторите опыт, описанный выше, с проволоками других
веществ. Для всех найдите предел прочности.
64. Прогиб линейки. Изменение прогиба при изменении
нагрузки, материала и размеров линейки (стр. 231, п. 43)
Приборы и материалы. Две подставки. Масштаб (длина 1 м).
Три линейки соснового дерева (100 см X 6 см X 0,6 см; 100 см X 6 см X 0,3 см;
100 см Х 3 см X 0,6 см). Линейка березового дерева (100 см X 6 см X 0,6 см).
Гири в 0,5 кГ\ 1 кГ\ 2 кР и 3 кГ.
1. Положите линейку из соснового дерева (100 см\6 см х
Х 0,6 см) [на две подставки на расстоянии 80 см друг от друга
(рис. 175).| Измерьте ^высоту средней части линейки над столом.
2. Найдите, как велики прогибы при различных нагрузках.
Последние помещайте посередине линейки. Данные занесите
в; таблицу:
Нагрузка,
кГ
Высота над столом,
Прогиб,
мм
0
1
2
3
3. Возьмите другую линейку таких же размеров, но из дру-
гого, сорта дерева, и проделайте с ней те же измерения. Сде-
лайте заключения из ваших опытов: а) зависит ли величина
прогиба от нагрузки,.и какова эта зависимость? б) зависит
ли она от сорта дерева?
4. Возьмите третью линейку из того же сорта дерева, но
вдвое меньшей ширины (остальные размеры прежние). Измерьте
прогиб узкой линейки при нагрузке 1 кГ и сравните его с ре-

197

зультатом, полученным раньше. Зависит ли прогиб от ши-
рины линейки, и какова эта зависимость?
5. Возьмите четвертую линейку из того же сорта дерева,
прежней длины и ширины, но вдвое меньшей толщины, и снова
определите прогиб при нагрузке в 1 кГ и при прежнем рас-
стоянии между опорами. За-
висит ли прогиб от тол-
щины линейки? Одинаково
ли сильно влияют ширина
и толщина? Если мы хотим
увеличить прочность, соблю-
дая экономию в материале,
то что выгоднее увеличи-
вать— ширину или тол-
щину?
6. Возьмите опять тонкую
линейку и измерьте прогибы
при одной и той же нагрузке в 1 кГ, но при различных рас-
стояниях между опорами, например один раз при расстоянии
в 80 см, второй — в 40 см.
Влияет ли расстояние между опорами на величину про-
гиба? Правильно ли будет, если мы скажем, что величина про-
гиба очень быстро возрастает с увеличением расстояния между
опорами? . • • I
7. Сравните, наконец, прогибы, получаемые при одной и той
же нагрузке, если взять для линейки двойной толщины вдвое
большее расстояние опор.
8. Результаты занесите в таблицу, которую составьте сами.
Рис. 175.
65. Зависимость величины прогиба от нагрузки, от длины,
ширины и толщины линейки
Приборы и материалы. 3 стальных линейки (длина 120 см, сече-
ния: 5 мм У 10 мм, 10 мм X Ю мм, 20 мм X Ю мм). Две подставки, при-
крепляющиеся к столу. Крючок для подвешивания грузов. Вертикальный
масштаб на подставке с указателем.
Метровая линейка. Грузы в 0,5 кГ,
1 кГ и 2 кГ.
1. Установите подставки на
расстоянии, например, 100 см
одну от другой и положите на
них одну из линеек. Посере-
дине подвесьте крючок, а сза-
ди поставьте вертикальный
масштаб с указателем (рис.
176).
2. Навешивайте на крючок
грузы, постепенно возрастаю-
щие, и для каждой нагрузки
Рис. 176.

198

возможно точнее измеряйте получающееся перемещение се-
редины линейки или так называемую стрелку прогиба ab
(рис. 177).
Все данные занесите в таблицу.
Нагрузка
Р кГ
Положение
указателя
Прогиб
/
/
Р
0
0,5
1
3. Какая зависимость, наблюдается между величиной про-
гиба и величиной нагрузки?
4. Исследуйте зависимость прогиба от длины. Для этого
возьмите одну из линеек и, располагая подставки на различ-
Рис. 177.
ных расстояниях друг от друга, каждый раз измеряйте стрелку
прогиба при одной и той же нагрузке в 1 кГ.
Все данные занесите в таблицу:
Длина
L см
Положение
указателя
Прогиб
/
/
L
1
L*
1
20
40
60
80
100
5. Как зависит величина прогиба от длины?
6. Исследуйте зависимость прогиба от ширины. Для этого
расположите подставки на расстоянии 100 см и найдите стрелку
прогиба для каждой из трех линеек при нагрузке в 1 кГ (при
одной и той же длине и высоте).
Все данные занесите в таблицу:
Ширина
а мм
Положение
указателя
Прогиб
/ а
5
10
20

199

7. Как зависит величина прогиба от ширины?
8. Исследуйте зависимость прогиба от толщины. Для этого
расположите подставки на расстоянии 100 см, а линейки кла-
дите так, чтобы у них была одна и та же ширина. Найдите и
в этом случае стрелку прогиба для каждой из трех линеек при
нагрузке в 1 кГ (при одной и той же длине и ширине)..
Все данные занесите в таблицу:
Толщина
h мм
Положение
указателя
Прогиб
1
lh
5
10
20
9. Как зависит величина прогиба от толщины?
66. Кручение проволоки. Зависимость угла закручивания
от крутящего момента, длины и толщины проволоки
(стр. 232, п. 44)
Приборы и материалы. Прибор для кручения (рис. 178). Две
стальных проволоки (длина до 90 см, диам. 1 мм и 0,5 мм). Метровая ли-
нейка. Угольник. Микрометр. Груз для вы-
прямления проволоки, с крючком. Две чашеч-
ки с крючками (вес чашечек должен быть
дан). Два разновеса (до 50 Г). Пинцет.
1. Возьмите одну из проволок. Один
конец закрепите в патроне на верхней
перекладине (а на рис. 178), а вто-
рой— в патроне со стержнем (Ь на
рис. 178). Подвесьте к нижнему па-
трону выпрямляющий груз. Длину
проволоки между патронами а и b
возьмите в 80 см.
2. Измерьте микрометром диаметр
проволоки и масштабом — длину стер-
жня с.
3. Закрепите струбцинки с блоками
на раме на высоте стержня с. Ослабь-
те гайку верхнего патрона (d на
рис. 178) и, поворачивая патрон, уста-
новите стержень с в направлении, со-
ставляющем прямые углы с направле-
ниями нитей, перекинутых через блоки.
4. Поверните стержень с на 180° и,
придерживая его рукой, нагружайте
Рис. 178.

200

чашечки разновесками до тех пор, пока стержень су поверну-
тый на 180°, не будет оставаться в покое. Запишите, как ве-
лика сила, действующая на каждое плечо стержня.
б. Снимите разновески и чашки, придерживая стержень ру-
кой. Поворачивая медленно стержень к его первоначальному
положению, отпустите его и проверьте, вернулся ли он к на-
чальному положению. Такую же поверку производите и в даль-
нейшем.
6. Поверните- стержень на 360° и повторите измерение
пункта 4-го.
7. Поверните стержень на 540° и повторите предыдущие
измерения.
8. Все данные занесите в таблицу:
Углы закручива-
ния nπ радиан
Сила, действую-
щая на каждое
плечо стержня,
рГ
Плечо стержня
а см
Крутящий
момент
2ра
2ра

π


9. Какая зависимость наблюдается между углом закручива-
ния и крутящим моментом?
Что дает —— ?
10. Укоротите проволоку так, чтобы расстояние между пат-
ронами а и b было равно 40 см. Произведите с проволокой
в 40 см те же исследования, какие вами были произведены
с проволокой в 80 см. Сравните полученные результаты с пре-
дыдущими, занеся их в таблицу:
Длина проволоки,
см
Угол закручи-
вания
Сила, действую-
щая на каждое
плечо стержня,
рГ
Крутящий
момент
2ра
2раl
40
TT
40

80
π
80

11. Какая зависимость наблюдается между крутящим мо-
ментом и длиною проволоки при закручивании на один и тот
же угол? Как изменяется угол закручивания с изменением
длины проволоки при одном и том же крутящем моменте?
12. Возьмите проволоку другой толщины и, следуя указа-
ниям пунктов 1 — 6, исследуйте зависимость крутящего момента

201

от радиуса проволоки (длина проволоки прежняя — 80 см).
Полученные результаты сравните с найденными раньше, занеся
их в таблицу:
Радиус
проволоки г,
см
Угол закру-
чивания
Сила, действую-
щая на каждое
плечо стержня,
рГ
Крутящий
момент
2ра
2ра
г
2ра
2ра
г*
0.25
0,25
0,5
0,5
π

π

13. Какая зависимость наблюдается между крутящим мо-
ментом и радиусом проволоки при закручивании на один и тот
же угол? Как изменяется угол закручивания с изменением ра-
диуса проволоки при одном и том же крутящем моменте?
67. Дополнительные упражнения
1. Подвергните проволоки, указанные в работе 63, предва-
рительному отжиганию, нагревая их осторожно до красного
каления и затем давая им медленно остыть. Повторите с ними
опыты, указанные в работе 63. Какие изменения обнаружи-
ваются?
2. Пользуясь данными работы 60, найдите модуль упругости
по формуле:
,_J_ Plß_ '
где /—стрелка прогиба, Е—модуль упругости, Р—нагрузка,
L — длина, а—ширина и /г — толщина линейки.
3. Пронаблюдайте прогибание стержней, неподвижно за-
крепленных на одном конце, подвешивая грузы к другому
концу.
При работе руководствуйтесь указаниями раб. 65. Модуль
упругости найдите по формуле:
/==1 PL3
(см. для сравнения п. 2).
4. Пронаблюдайте прогибание стержней, неподвижно за-
крепленных на обоих концах. При работе руководствуйтесь
указаниями работы 65. Модуль упругости найдите по формуле:
, 1 PLß
1 16£ * ah*
(см. для сравнения п. 2).

202

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
РАБОТА И ЭНЕРГИЯ. МЕХАНИЗМЫ. КОЭФФИЦИЕНТ
ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
68.* Трение. Коэффициент трения (стр. 233, п. 45)
Приборы и материалы. Гладко выстроганная доска. Железный
лист с закраинами для наложения на доску. Две деревянные дощечки
с крючками (площади различны, вес одинаков). Железный лист с закраинами
для наложения на одну из дощечек. Динамометр. Несколько тяжелых грузов.
Два круглых деревянных валика. Шнурок. Машинное масло. Тряпка.
1. Определите вес дощечек с крючками, железного листа,
накладывающегося на одну из дощечек, и грузов (если вес
последних неизвестен).
2. Наложите на доску А одну из дощечек (В на рис. 179);
на последнюю положите груз D. Зацепите крючком динамо-
Рис. 179.
метра за шнурок, привязанный к дощечке В, тащите послед-
нюю вдоль доски Л, стараясь, чтобы она двигалась равномерно,
а динамометр был параллелен поверхности доски А. Заметьте
показание динамометра.
3. Повторите опыт два раза. Удобнее производить работу
вдвоем: один тянет дощечку, а второй отмечает показание ве-
сов. Из трех показаний возьмите среднее.
4. Сила тяги, показываемая динамометром при равномерном
движении, измеряет силу трения между доской А и дощеч-
кой В. Как велика эта сила в вашем опыте?
5. Повторите опыт, изменяя величину нагрузки D (два раза).
Какая существует зависимость между силой трения L и
силой давления Р (весом дощечки В и груза D) перемещаю-
щегося тела на поверхность, по которой происходит дви-
жение?
6. Замените дощечку В другой того же материала, но иной
площади (вес дощечки и нагрузка те же), и проделайте изме-
рения пункта 5.

203

Зависит ли сила трения от величины соприкасающихся
поверхностей?
7. Отношение силы трения (или равной ей
движущей силы) к силе давления Р, производи-
мого перемещающимся телом на поверхность,
по которой происходит движение, называется
коэффициентом трения.
Как велик коэффициент трения дерева по дереву (при взя-
тых вами сортах дерева)?
8. Положите на дощечку В какой-либо новый груз. Зная
коэффициент трения, вычислите силу, нужную для равномер-
ного перемещения дощечки в этом случае. Проверьте резуль-
тат вычисления непосредственным опытом.
9. Наложите железные листы на доску А и дощечку В.
Применяя указанные выше приемы, определите коэффициент
трения железа по железу.
10. Точно так же определите коэффициент трения железа
по дереву.
11. Введите между трущимися железными поверхностями
слой масла и определите в этом случае коэффициент трения.
Значительно ли уменьшается трение при смазке?
12. По окончании опыта насухо вытрите промасленные по-
верхности.
13. Подложите под доску с грузом два деревянных валика
и определите силу трения и коэффициент трения при катании.
Сравните с прежде полученными результатами при скольже-
нии одной поверхности по другой.
69.* Рычаг (стр. 234, п. 46)
Приборы. Динамометр. Палка с зарубками. Деревянная подставка.
Тяжелые тела или гири. Метровая линейка с сантиметровыми делениями.
Масштаб с сантиметровыми делениями на подставке. Шнурок.
1. Положите палку на подставку А, как это изображено
на рис. 180. Подвесьте какой-либо тяжелый предмет В (если
вес его неизвестен, предварительно найдите его, пользуясь
динамометром) к одному концу палки (шнурок или кольцо
гири вложите в прорез Ь); динамометр С зацепите крючком
за второй конец палки (крючок вложите в прорез с). Таким
образом вы получите рычаг bac, у которого а—точка опоры,
ab и ас — плечи. Груз В измеряет преодолеваемую силу,
динамометр С — движущую силу.
2. Надавливая рукой на кольцо динамометра С и удержи-
вая таким путем груз В на некоторой высоте, отсчитайте по-
казание динамометра. Измерьте линейкой плечи рычага ab и ас.
3; Каково отношение движущей силы (р) и преодолеваемой
(Р)? Каково отношение плеч рычага ab и ас?

204

Сравните эти отношения.
4. Произведите ряд измерений, изменяя величину груза и
меняя путем перемещения опоры а длины плеч рычага.
5. Какой выигрыш получается при применении рычага? Как
можно формулировать словами и в математической форме за-
кон рычага?
6. Подсчитайте наперед, как велика должна быть движущая
Рис. 180.
сила при каких-либо заданных плечах и преодолеваемой силе.
Произведите опытную проверку (для нескольких случаев).
Результаты измерений занесите в следующую таблицу:
Сила
Отношение
сил
Р
Р
Отношение
плеч
h
Длина
движущая
Р
преодоле-
ваемая
Р
левого
плеча ab
h
правого
плеча ас
h
7. Произведения р-ас и P-ab (силы на ее плечо) называются
моментами сил. Момент р*ас вращает рычаг вправо, момент
Р*ab — влево. Как можно выразить закон рычага (закон мо-
ментов)?
8. Поставьте у конца Ъ рычага масштаб, а у конца с дер-
жите метровую линейку, упирая ее одним краем в пол. За-
метьте, против каких делений приходятся точки b и с. Тяните
за крючок и поднимите груз В на некоторую высоту hx (путь
пройденный концом b рычага). Как велико расстояние Л2, на
которое опустится конец с рычага? Найдите отношение -А и
сравните с отношением Сделайте пояснительный рисунок.

205

9. Произведите ряд измерений при различных длинах плеч.
Результаты измерений занесите в следующую таблицу:
Преодолева-
емая сила
Р
Величина
подъема
конца b
«г
Произведе-
ние
Ph1
Произведе-
ние
Р*2
Движущая
сила
Р
Величина
опускания
конца с
10. Как велика работа, необходимая для поднятия груза Р на
высоту Ах? Как велика работа, совершаемая для этой цели при
Рис. 181.
посредстве рычага? Равны ли эти работы (трения в расчет не
принимаем). Какой получается выигрыш и какой проигрыш
при применении рычага?
11. Соберите прибор, как изображено на рис. 181, abc —
рычаг с точкой опоры а на конце; ab и ас — плечи рычага.
Груз В— преодолеваемая сила. Динамометр измеряет движу-
щую силу.
12. Произведите все наблюдения и измерения, как указано
выше. Предварительно только, пока не подвешен груз В, от-
считайте показание динамометра (давление палки). Этот отсчет
надо вычитать из всех последующих показаний динамо-
метра.

206

70. Наклонная плоскость (стр. 235, п. 47)
Приборы. Гладко выстроганная доска. Ящичек с крючком (у ящика
гладко выстрогано основание). Набор тяжелых грузов. Динамометр. Метро-
вая линейка с сантиметровыми делениями. Ящик-подставка. Струбцинка.
1. Расположите доску А в наклонном положении, как указано
на рисунке 182, подставив ящик D. Для большей устойчивости
уприте один конец в тяжелый груз Е.
2. Измерьте высоту наклонной плоскости А и ее длину /.
3. Пользуясь динамометром, определите вес ящичка В. По-
местите в ящичек один или несколько грузов. Каков вес Р
ящичка с грузами?
4. Совершайте работу поднятия груза Р по наклонной
плоскости, передвигая его равномерно при помощи динамо-
Рис. 182.
метра. Весы держите параллельно плоскости, а доску придер-
живайте рукой. Отметьте показание динамометра.
5. На каком пути совершалась работа силою q при продви-
жении груза по наклонной плоскости? Как велика эта работа А±?
6. Как велика работа А в килограммометрах, которую
надо было бы затратить для того, чтобы поднять груз Р вер-
тикально на высоту А?
7. Работа А± больше, чем А? Сколько затрачено полезной
работы и сколько работы ушло на преодоление трения?
8. Отношение полезной работы ко всей затраченной работе
называется коэффициентом полезного действия машины.1
Его обыкновенно выражают в процентах: - * 100 .
Чему равен коэффициент полезного действия в вашем при-
мере?
1 Иногда коэффициент полезного действия называют еще отдачей
машины.

207

9. Как велика была бы работа на наклонной плоскости в
идеальном случае, при полном отсутствии трения? Какую силу
надо было бы затратить в этом случае?
Какую зависимость можно установить между четырьмя ве-
личинами: р, Р, h и /, т. е. во сколько раз в идеальном случае
сила, требующаяся для подъема груза по наклонной плоскости,
меньше всего груза?
10. Повторите опыт при различных грузах. Все получаемые
результаты заносите в следующую таблицу:
Высота наклон-
ной плоскости
h
Длина наклон-
ной плоскости
Силы
Отно-
шения
Работы
полезн.
действ.
А X ЮО
вес
тела
Р
сила
Я
сила
Р
сила
трения
q — p
Р
Р
h
1
вся
по-
лезн.
А
на
преодол.
трения
Ах — А
Коэф.
А1
71.* Блоки (неподвижный и подвижный) (стр. 235, п. 48)
Приборы. Брусок с крючками, установленный на высоте 1—2 м. Два
блока. Шнур. Два крючка для подвешивания грузов. Чашка. Весы. Разновес.
Грузы в 1 кГ и 2 кГ. Метровая линейка с сантиметровыми делениями.
1. Подвесьте один из блоков к крючку, ввинченному в
брусок, перекинув через него шнур (рис. 183).
2. Взвесьте чашку и крючки.
3. Подвесьте к одному из концов шнура груз Р = 2 кГ.
Какой груз надо подвесить к другому концу шнура, чтобы на
неподвижном блоке наблюдалось равновесие? Какова роль не-
подвижного блока?
4. Подвешивая чашку и накладывая на нее разновески, за-
ставьте ее равномерно опускаться и тем поднимите груз Я. Если
груз Р поднимется на высоту А, равную, положим, 1 м, на
какую высоту опустится чашка?
5. Как велика работа, необходимая для поднятия груза Р
на высоту h (без применения блока)? Какую работу приходится
совершать, поднимая груз Р при посредстве неподвижного
блока?
6. Чему равен коэффициент полезного действия неподвиж-
ного блока?
7. Взвесьте второй блок и присоедините его к неподвиж-
ному блоку, как это изображено на рис. 183.
8. Как распределяется вес подвижного блока на обе веревки?
Как велик груз, необходимый для равновесия пустого подвиж-

208

ного блока, по сравнению с весом самого блока? Подвесьте
чашку А и положите на нее столько разновесок, чтобы пустой
подвижной блок бил в равновесии.
9. Подвесьте к крючку подвижного блока груз'Р = 2 кГ.
Какой груз р надо положить на чашку Л, чтобы наблюдалось
равновесие блоков с грузом?
10. Почему груз, подвешенный к подвижному блоку, остается
в равновесии и при других грузах — больших и меньших.
Как надо поступить, чтобы исключить трение
и найти действительную величину уравновеши-
вающего груза (см. раб. 59).
11. Опустите поднимаемый груз (2 кГ) до по-
лу. Измерьте, на какой высоте от пола находится
основание чашки А. Добавьте на чашку столько
разновесок, чтобы при легком толчке грузы стали
медленно и возможно равномерно перемещаться.
Когда опускающийся груз коснется пола, измерь-
те пути, пройденные основаниями груза Р и чаш-
ки А Какой выигрыш и какой проигрыш полу-
чается при пользовании подвижным блоком?
12. Как велика работа, затраченная на подъем
груза в 2 кГ? Как велика была бы работа, если
бы груз в 2 кГ был поднят на ту же высоту без
участия блоков?
13. Каков коэффициент полезного действия?
Сравните его с найденным выше для одного не-
подвижного блока (п. 6).
14. Приведите примеры из повседневной жизни, где приме-
нялись бы неподвижный и подвижный блоки. Сделайте пояс-
нительные чертежи.
Рис. 183.
72.* Полиспаст (тали) (стр. 235, п. 48)
Приборы. Брусок с крючком, установленный на высоте 1—2 м.
Трехблочный полиспаст (рис. 184>. Весы. Два крючка для подвешивания гру-
зов. Чашка. Весы. Разновес (до 1 кГ). Грузы 2 кГ и 5 кГ. Метровая
линейка с сантиметровыми делениями.
1. Взвесьте подвижную часть В полиспаста (рис. 184).
2. Соберите полиспаст и установите состояние равновесия,
накладывая разновески на чашку.
3. Подвесьте на крючок подвижной части полиспаста груз
в 2 или 5 кГ. Найдите, какой груз необходимо положить на
чашку А для того, чтобы наблюдалось равновесие. Как надо
поступить при этом, чтобы исключить влияние трения и найти
действительную силу, необходимую для удержания груза Р?
Какую часть от Р составляет эта сила?
4. Какой путь проходит поднимающийся груз Я, когда
опускающаяся чашка А проходит путь в 1 м?

209

Какой получается выигрыш и какой проигрыш
при пользовании полиспастом?
5. Как велика работа, совершаемая при при-
менении полиспаста, когда опускающаяся чашка А
проходит путь в 1 м? Какая часть работы идет по-
лезно, какая — на преодоление веса системы и
трения? Каков коэффициент полезного действия?
Сравните механическую выгоду и коэффициент
полезного действия одного подвижного блока и
системы блоков. Сделайте выводы.
73. Дифференциальный блок (стр. 235, п. 48)
Приборы. Брусок с крючком, установленный на вы-
соте 2 м. Дифференциальный блок. Чашка с крючком. Гири
в 1, 2, 2, 5 и 10 кГ. Весы. Разновес до 1 кГ. Метровая ли-
нейка с сантиметровыми делениями. Миллиметровая линеечка.
1. В дифференциальном блоке (рис. 185) верх-
ний неподвижный блок—двойной. В нем В блок
несколько меньшего диаметра, чем блок А. Ниж-
ний блок С — подвижной. Верхний и нижний бло-
ки охватываются бесконечною цепью. Цепь идет
с нижнего блока С на большой верхний блок А
(справа), затем спускается, образуя свободную
петлю, и снова поднимается наверх (справа) и
огибает малый верхний блок В. Чтобы цепь не
скользила вдоль по окружности блоков, в желоб-
ках их устроены выступы. Если будем тянуть за
свободный левый конец цепи, верхние блоки бу-
дут вращаться против часовой стрелки; правая
часть цепи, на которой висит блок С с грузом,
будет наматываться на блок А, а левая часть сма-
тываться с блока В. Так как блок А больше бло-
ка В, наматываться цепи будет больше, чем сма-
тываться: груз будет медленно подниматься.
2. Чтобы установить зависимость между силой
Q, необходимой для поднятия груза Р (не при-
нимая при этом во внимание трения и веса бло-
ка С), обратите внимание, что на верхний блок
действуют три силы: у, вращающая блок по ча-
совой стрелке, и две у и Q, вращающие блок про-
тив часовой стрелки. Обозначим радиус большого
блока А через R, а малого В через г. На какие
плечи действуют указанные три силы? Напишите
условие равновесия и выведите величину подъем-
ной силы Q:
Рис. 184.
Рис. 185.

210

3. К тому же выводу вы могли бы прийти и иначе. Ведь
при каждом полном обороте верхнего блока свисающая часть
с подвижным блоком укорачивается на 2πR— 2πr, а груз
с блоком поднимается на ^—~"! мы же> перебирая цепь
рукой, проходим путь 2πR. Потеря в пути =2πR - 2πr , т. е.
1 R~r
По закону сохранения энергии мы столько же выигрываем
в силе.
4. Измерьте диаметры блоков А и В и взвесьте подвижной
блок С и чашку.
5. Смазав блок, подвесьте его на бруске и проверьте,
прочно ли он висит. Подвесьте к нижнему крючку гирю в
10 кГу а к цепи — чашку. Попробуйте тянуть за свободный
конец цепи и проверьте, исправно ли работает блок. Почему
груз Р не опускается даже тогда, когда мы не держим за ко-
нец цепи?
6. Подсчитайте, как велика при грузе в 10 кГ сила Q, ко-
торую необходимо было бы приложить для поднятия груза
(без учета трения и веса блока С). Положите на чашку груз,
равный Q, минус вес чашки (с чашкой будет Q). Наблюдается
ли равновесие?
7. Измерьте при каком-нибудь положении груза Р и чашки,
на каких расстояниях они находятся над полом. Перебирая за
конец цепи, опустите чашку, скажем, на 50 см. На какую вы-
соту поднялся груз Я? Как велик проигрыш в пути? Такой
же ли, какой получается путем расчета?
8. Добавьте на чашку такой груз, при котором груз Р бу-
дет подниматься. Как велика работа, совершаемая на протя-
жении 1 м? Какая часть работы полезна, какая идет на пре-
одоление веса системы и трения? Каков коэффициент полезного
действия?
9. Сравните механическую выгоду и коэффициент полез-
ного действия дифференциального блока с таковым же у ры-
чага, блоков, ворота.
74. Домкрат (стр. 236, п. 49)
Приборы и материалы. Домкрат (рис. 186). Гири в 10 кГ или
тяжелые предметы, вес которых известен. Динамометр. Миллиметровая
линейка. Струбцинка для прижимания прибора к столу. Масло.
1. Измерьте длину винта на протяжении нескольких витков.
Отсюда найдите шаг винта. „
2. Измерьте длину рукоятки г (от центра до кольца) и вы-
числите длину окружности с радиусом г.

211

Поставьте на головку домкрата тяжелый груз.
3. Зацепите крючком динамометра за кольцо у рукоятки
и тяните равномерно, приводя рукоятку в круговое движе-
ние. На травление динамометра все
время должно быть перпендику-
лярно длине рукоятки. Запишите
показание динамометра. Оно даст
вам величину силы, необходимой
для поднятия груза Я.
4. На какую высоту поднимает-
ся груз Р при одном обороте ру-
коятки? Как велика полезная ра-
бота, совершенная при поднятии
груза Р на эту высоту?
5. Как велика вся работа, затра-
ченная на поднятие груза Я?
6. Как велика была бы сила, не-
обходимая для поднятия груза Я,
если бы не было трения? Каков
теоретический выигрыш в силе? Как можно формулировать
выигрыш в силе?
7. Каков практический выигрыш в силе? Определите коэф-
фициент полезного действия домкрата.
75. Лебедка (стр. 236, п. 50)
Приборы. Модель лебедки (рис. 187). Груз 5—10 кГ. Динамометр.
Метровая линейка с сантиметровыми делениями.
1. Измерьте длину рукоят-
ки и диаметр (или окружность)
барабана. Подсчитайте число
зубцов у обоих колес.
2. Поставьте лебедку на
края двух столов.
3. Подвесьте тяжелый груз
Я к веревке, намотанной на
барабан.
4. Вращая рукоятку, под-
нимайте груз. Легко ли под-
нимать груз?
5. Если получается при при-
менении лебедки выигрыш в
силе, то в чем получается
проигрыш?
6. Поверните рукоятку столько раз, чтобы барабан сделал
полный оборот. Измерьте при этом ту высоту Н, на которую
был поднят груз, и подсчитайте, какой путь прошел конец
рукоятки. Как велик проигрыш в пути? Какой выигрыш полу-
чился бы в силе, если бы не было силы трения?
Рис. 186.
Рис. 187.

212

7. Зная величину груза Я, подсчитайте, какую силу надо
было бы приложить к рукоятке для поднятия груза Р при
отсутствии трения?
8. Ту же силу Q подсчитайте на основании формулы
0 = Я- — • ^
где /? — длина рукоятки, г — радиус барабана, zx— число зуб-
цов малой шестерни и z2 — число зубцов большой шестерни.
Полученный результат сравните с найденным выше.
9. Зацепите за рукоятку крючком динамометра и тяните
в направлении, перпендикулярном радиусу вращения. Из-
мерьте силу Q, необходимую для поднятия груза.
10. Полезная работа А (при подъеме груза на высоту Н)
равна
PH = P-2Затраченная при этом работа
A1 = Q1n2πR.
Коэффициент полезного действия лебедки
_А _ Qn2πR _ Q_
^ — A~Q1n2πR ~Qi'
Найдите коэффициент полезного действия лебедки.
76. Определение мощности при подъеме по лестнице
Приборы. Рулетка или сантиметровая лента. Секундомер или часы
с секундной стрелкой.
1. Величина работы, производимой в 1 се-
кунду, определяет мощность машины. Если ма-
шина производит в секунду 75 кГм работы, ее
мощность = 1 л. с.
2. Поднимитесь, идя ровным шагом, по лестнице на неко-
торую высоту и при этом определите, сколько секунд было
вами затрачено на подъем. Измерение повторите несколько
раз и из полученных результатов возьмите среднее для вре-
мени подъема.
3. Измерьте высоту подъема (по вертикальному направле-
нию) в метрах.
4. Взвесьтесь, если вам неизвестен свой вес. Выразите пос-
ледний в килограммах.
5. Как велика работа, затраченная на подъем?
6. Какова мощность в лошадиных силах, развиваемая вами
при подъеме по лестнице?
7. Найдите мощность, развиваемую вами при беге по лестнице.

213

77. Определение эффективной мощности электромотора
(стр. 237, п. 51)
Приборы. Электромотор со шкивом. К нему реостат и рубильник.
Счетчик оборотов. Часы. Ремень. Два динамометра. Рама для закрепления
динамометров. Миллиметровая линейка. Струбцинка для прижимания мо-
тора к столу.
1. Мощность, получаемая от электромо-
тора, или так называемая эффективная его
мощность
где R — радиус шкива мотора (в |метрах),
п — число оборотов вала в секунду и Р —
сила тяги шкива (окружное усилие).
2. Измерьте радиус вала у мотора.
3. Перекиньте через шкив у мотора ре-
мень и концы его прикрепите к двум ди-
намометрам, подвешенным к перекладине
(рис. 188). По указаниям руководителя пус-
тите мотор в ход. При вращении якоря мо-
тора шкив вследствие трения тянет ремень
в сторону вращения и динамометр Сг дает
большее показание, чем динамометр С2
(рис. 188). Разность показаний определяет силу тяги мотора —
его нагрузку. Если ремень В подтянуть, увеличится нагрузка
мотора.
4. Пользуясь счетчиком, найдите число оборотов вала в
секунду (п оборотов).
5. Определите полезную мощность электромотора N в
и лошадиных силах.
6. Повторите измерение при различных нагрузках.
Рис. 188.
78. Дополнительные упражнения
1. Определите коэффициенты трения различных материалов
друг о друга: кожи и чугуна (кожаный кушак и утюг), дерева
и бумаги (гладкой и шероховатой, например наждачной), ме-
талла и дерева (строганого и нестроганого), дерева и резины
(резиновая калоша), дерева и камня (кирпич), стекла и дерева,
дерева по дереву при смачивании поверхности мыльной во-
дой и др.
2. Для определения коэффициента трения примените такой
прием. Расположите на наклонной плоскости дощечку и под-
нимайте плоскость, пока дощечка не начнет скользить вниз.
При таком положении плоскости определите высоту А и осно-

214

вание а. Легко сообразить, что коэффициент трения р- (L —
сила трения, Р—сила давления тела на плоскость) равен — •
Определите таким приемом коэффициент трения различных
поверхностей. Определите коэффициент трения не при сколь-
жении, а при катании. Для этого вместо дощечки возьмите
деревянный или металлический валик.
3. Проследите роль молотка при вытаскивании гвоздей.
Установка показана на рис. 189. А — ящик; С — первый ди-
намометр, зацепленный крючком за крючок К и кольцом
за нос молотка b; D — второй
динамометр. Тяните за кольцо
динамометра D и произведите
отсчет по нему. Попросите това-
рища одновременно отсчитать
на первом динамометре С Каковы
плечи рычага? Соблюдается ли
закон рычага?
Попробуйте вытягивать гвоздь
из доски, определяя потребное
для этого усилие динамометром
D. Как велико сопротивление
гвоздя?
4.* Примените установку,
изображенную на рис. 165 и 166,
для определения коэффициента
полезного действия рычага. Для
этого установите равновесие, под-
весив грузы на соответствующих
местах. Добавьте к меньшему
грузу такой, при котором рычаг
уже приходит в движение, под-
нимая больший груз. Определите
коэффициент полезного действия рычага.
5. Исследуйте, как изменяется коэффициент полезного
действия рычага при замене стальной оси деревянной, а также
при применении стальных или деревянных осей разных диа-
метров. Почему коэффициент полезного действия рычагов
вообще очень велик?
6. * Определите коэффициент полезного действия наклон-
ной плоскости, заменив ящик (рис. 182) тележкой или валиком.
7. Определите коэффициент полезного действия наклонной
плоскости при различных углах наклона.
8. (Стр. 237, п. 52) Исследуйте условия работы на вороте,
собрав последний, как указано на рис. 190. Измерьте диаметр
Рис. 189.
1 Или tga ; а называется углом трения.

215

вала и длину рукоятки (от
центра вала до места при-
крепления динамометра).
Взвесьте груз Р. Зацепив
за рукоятку динамометром
и держа последний перпен-
дикулярно рукоятке, из-
мерьте силу, необходимую
для поднятия груза. Сни-
мите динамометр и, вращая
ворот, найдите, на какую
высоту поднимается груз Р
при одном обороте вала. Как
велик путь, пройденный ру-
кой (считайте по месту при-
крепления динамометра)?
Какой получается проигрыш
в пути и, следовательно, выигрыш в силе (при отсутствии
трения)? Как велика полезная работа и вся затраченная работа
при одном обороте вала? Определите коэффициент по-
лезного действия ворота.
Рис. 190.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
УКАЗАНИЯ К РАБОТАМ
1. Для первой ступени курса физики основными работами
можно считать: 24, 33, 34, 57 (или 69), 60 (9) или 78 (8), 68,
71, 76. Для второй ступени: 25, 31, 36, 38, 39, 43, 44, 48-52,
58, 59, 62, 64 (или 65), 68, 74, 75, 77.
Прямолинейное движение (§ 24—32)
2. Трубка для изучения равномерного движе-
ния (§ 24) берется длиной 50—100 см и диаметром 1—1,5см.
Трубка наполняется маслом (касторовым, вазелиновым, машин-
ным) или глицерином. Диаметр стального шарика несколько
меньше канала трубки. В крайнем случае может быть взята и
вода, а вместо шарика можно наблюдать движение пузырька
воздуха (снизу вверх). Прибор предложен Ф. Н. Красико-
вым.1 Может служить и для изучения вязкости жидкостей.
3. Была бы ценна работа по определению скорости полета
пули. Однако ее ни в коем случае нельзя поручать произво-
дить учащимся самим без участия преподавателя и его непо-
1 Бюллетень „Учебные пособия" № 2 за 1930 г., стр. 47. Зибер,
Красиков, Челюсткин — Методика и техника демонстрационных
опытов по физике, стр. 41.

216

средственного присмотра. Описана она в ряде руководств и
статей. Укажем на следующие: 1) Поль, Введение в меха-
нику и акустику, § 10. 2) Рымкевич, Руководство к лабо-
раторным работам по физике, § 14. 3) Галанин и др., Физи-
ческий эксперимент в школе, т, И, § 22(3), 4) Казарин,
журнал „Физика в школе", 1938, №4, стр. 52, 5) Третьяков,
Курс физики, 1952, стр. 37.
4. Деревянный жолоб (жолоб Галилея) для изучения
движения по наклонной плоскости (§ 25—26) удобно взять
длиною 205 см. Ширина доски 5—6 см, толщина 2—2,5 см.
Доска должна быть из сухого выдержанного дерева, без
искривлений. Ширина жолоба 1,5 см, глубина 1 см. В этом
случае катящийся шарик (стальной автомобильный) с ~ диам.
2 см будет опираться только на два ребра выемки. Последние
должны быть без всяких зазубрин и неровностей. Аккуратно
изготовленный жолоб необходимо в дальнейшем в лаборатории
бережно охранять от изъянов.
При указанной длине жолоба каждая группа учащихся,
если позволяет время, находит пути, проходимые шариком
при трех различных наклонах плоскости:
1 раз ... 12,5 см; 50 см\ 112,5 см; 200 см
2 „ ... 8 „ 32 „ 72 „ 128 я; 200см
3 , ... 22,5 , 90 . 200 .
Вместо штатива (рис. 125) можно взять ящик (20 см X
X 10 см X 8 см). Для устойчивости лучше всего прижать
ящик струбцинкой к крышке рабочего стола или положить на
нижнюю доску ящика тяжелый груз. Ящичек для задержки
шарика предпочтительнее сплошного бруска, так как при ударе
шарика о дно ящика получается четкий звук. Для спуска
шарика может служить надевающийся на край жолоба латун-
ный рычажок, одно плечо которого согнуто под прямым углом.
Г. Ган пользуется удобным жолобом, состоящим из двух
латунных трубок (диам. 1,2 см), укрепленных на доске
(200 см X* см X* см).1
У Гримзеля наклонная плоскость состоит из толстой
доски (длина 200 см, ширина 24 см), которая покрыта пла-
стинкой из зеркального стекла. По ней движется легкая те-
лежка, на которую можно накладывать грузики.2
Складную наклонную плоскость с электрическим контактом
предложил Б. Кольбе.3
5. Вместо метронома, изображенного на рис. 123, может быть
применен и маятник (секундный или полусекундный) с удар-
1 Н. Hahn— Handbuch für Physikalische Schülerübungen, стр. 136.
2 Гримзель- Курс физики, ч. I, стр. 54.
3 Журнал „Физическое обозрение", 1913, т. 14, № 5, стр. 303 и 1915,
т. 16, № 2, стр. 109. См. также Галанин и др. Физический эксперимент
в школе, т. И, стр. 147.

217

ником, а также секундомер. Один метроном или маятник до-
статочен для нескольких работающих групп или даже для
всего класса.
За единицу времени, конечно, было бы удобнее взять се-
кунду, так как в этом случае ускорение на наклонной пло-
скости можно сравнивать с ускорением при свободном падении.
Однако при ученических работах секунда — слишком длинный
промежуток времени. Более подходящей оказывается 0,01
минуты или 0,5 секунды.
6. Для второй работы с наклонной плоскостью (§ 26) сдви-
гаются вместе два рабочих стола. Эта работа труднее для
учащихся и дает в их руках менее отчетливые результаты.
7. Прибор Атвуда (§ 27, 28, 38, 39) принадлежит к тем
приборам, опыты с которыми далеко не всегда дают удовле-
творительные результаты. Одним из основных недостатков
прибора Атвуда обычного типа является его малая устойчи-
вость: установка, отнявшая много труда у занимающегося, во
время работы расстраивается. Поэтому прежде всего следует
отказаться от прибора Атвуда переносного типа на подставках
с установочными винтами. Малопригодны и рейки, прикре-
пляемые к рабочим столам (такой тип упрощенного прибора
Атвуда указывался некоторыми каталогами). Основную стойку
или рейку прибора лучше всего прикрепить к стене (подроб-
ности см. дальше). Второй момент, также часто мешающий
правильной работе, — это маятник, устанавливаемый при самом
приборе. Его качания сообщают прибору толчки и расстраи-
вают всю установку. Маятник с громким ударом должен быть
установлен на отдельной стойке или на стене. Проще и удоб-
нее пользоваться метрономом. Спуск производить лучше всего
или рукой, откидывая площадку, или пользуясь электромагни-
том (см. дальше). Особое внимание должно быть обращено на
блок. Последний должен быть достаточно тщательно изготовлен
и хорошо центрирован. Если блок без грузов или при равных
грузах не останавливается в любом положении, а стремится
занять лишь определенные положения, он не годится и должен
быть заменен новым. Если на оси блока и на подставках для
оси скопилась пыль и загрязненное загустевшее масло, их надо
удалить путем промывания керосином; после этого надо сма-
зать хорошим маслом, применяемым для смазки часовых ме-
ханизмов.
Один из наиболее известных типов прибора Атвуда пред-
ложен немецким педагогом Вейнгольдом.1 В приборе его
конструкции — блок в виде сплошного однородного диска
(масса 100 г). В этом случае сопротивление, оказываемое при
движении инерцией вращающегося блока, легко найти путем
подсчета. Его влияние таково, как будто к общей движущейся
1 Weinhold, Physikalische Demonstrationen, 1899, стр. 66.

218

массе прибавлена масса в -у^г = 50 г. Эту величину и приба-
вляет Вейнгольд при всех расчетах. Набор грузов у нее такой:
2 гири по 70 г, четыре по 98 г (гири могут быть соединяемы
вместе), 2 круглых перегрузка по 1 г, 2 таких же по 2 г, 3
продолговатых перегрузка по 2,4 и 6 г. Кроме того, три легких
кружка из папки или металлических для уравновешивания
трения (три различных для трех масс); массы этих кружков
не учитываются при определении движущейся массы.
В том случае, когда блок взят не в виде сплошного диска,
а с вырезами, его момент инерции может быть найден из
опыта. В соответствии с найденным моментом инерции следует
подобрать все грузы и перегрузки. Если взять блок легкий
алюминиевый (с вырезами, диам. 5 см, толщина 2 мм) или
жестяной, как указано дальше (рис. 192), то его влияние бу-
дет весьма мало и им вполне можно пренебречь.
Грузы можно, конечно, комбинировать по-разному. Напри-
мер, можно предложить такие упрощенные комбинации, отве-
чающие работам с прибором Атвуда, описанным выше.
Первый набор грузов
Основные гири 95 г, 95 г, 195 г, 195 г. Перегрузки 2,5 Г,
и 7,5 Г. Такой набор позволяет иметь:
Движущуюся массу 200 г и движущую силу 5 Г
п 200 я „ , и 10 #г
п V 400 „ „ „ .. 5 „
» 400 „ „ „ . 10 „
Вместо грузов 195 г и 195 г можно иметь лишь добавочные
100 г и 100 г.
Второй набор грузов
Основные гири 47,5 г, 47,5 г, 97,5 г> 97,5 г. Перегрузки
1,25 Г и 3,75 Г. Такой набор позволяет иметь:
Движущуюся массу 100 г и движущую силу 2,5 Г
» „ 100 „ „ „ „ 5 „
я я 200 „ „ „ „ 2,5 „
я п 200 „ „ „ „ 5 „
Третий набор грузов
Основные гири 98 г, 98 г, 198 г. Перегрузки Л Г и 3 Г.
Такой прибор позволяет иметь:
Движущуюся массу 200 г и движущую силу 2 Г
200 4
. 400 „ „ „ . 2 „
400 4

219

Указанные приборы можно составлять путем насыпания
дроби в ведерки (например, жестяные, указанные дальше, или
цилиндрики с навинчивающейся крышкой).
Удобен прибор Атвуда сле-
дующей конструкции (рис 191).
Для стойки берется железная
труба М (высота 2,5 м, диаметр
4 см), которая прикрепляется у
стены, на расстоянии 10 см от
нее. Нижний конец трубы встав-
ляется в особое гнездо в полу, а
верхний прикрепляется к стене
кронштейном/? (рис. 192). Вдоль
образующей трубы привинчи-
вается к последней железная
планка, служащая направляющей
для двух колец Е, скользящих
вдоль трубы. Кольца закрепляют-
ся в любом месте стойки зажим-
ными винтами. На то или другое
кольцо могут быть надеты сплош-
ной столик С и столик De от-
верстием для пропуска гири Р.
Алюминиевое колесо Л—сплош-
ное (диам. 13 см, толщина 0,3 см,
масса 100 г), помещается на
особом, независимом от стойки
кронштейне В с подшипником
(рис. 191).
Плоскость колеса параллельна
стене. ОТКИДНОГО столика нет.
Спуск производится так: у са-
мого пола к стойке прикреплен
небольшой электромагнит (бе-
рется одна из катушек электри-
ческого звонка), который приво-
дится в действие элементом; руч-
ной выключатель К прикрепляет-
ся к стене. Гири — латунные по-
лые цилиндры с железным дном
и с навинчивающимися крыш-
ками. Масса гирь устанавливается
подсыпанием дроби. Длина нити такова, что когда одна из
гирь притянута к электромагниту, дно другой находится про-
тив нуля шкалы, нарезанной на стойке. Электромагнит имеет
некоторое движение для приведения гирьки к нулю на случай
растяжения нити.
Простой тип прибора Атвуда сконструирован М. В. Бежен-
Рис. 191.
Рис. 192.

220

цевым (рис. 192.). Деревянная рейка имеет длину 2,5 м, ши-
рину 6 см и толщину 3,5 см, К стене на расстоянии 10 см рейка
прикрепляется двумя металлическими или деревянными упорами
(вверху и внизу). Для изготовления жестяного блока {А на рис.
192) из жести аккуратно вырезается кружок (диам. 10 см); точкой
отмечается центр кружка. Проводится концентрическая окруж-
ность (диам. 9 см) и затем ножницами делаются надрезы для
зубчиков (48 зубчиков); последние отгибаются в стороны —
один в одну, следующий в другую. Для оси берется стальная
спица (длина 3,5 см, толщина 1 мм); она продевается сквозь
аккуратно проделанное в центре отверстие и припаивается.
Масса колеса 16 г. Кронштейн для блока — (В на рис. 192) из
Рис. 193.
переклейки (17 см x 10 см x 0,7 см), привинчен тремя винтами
к боковой грани.рейки и толстой планке, привинченной к рейке
у ее верхнего края. В кронштейне — соответствующий вырез
для блока. К кронштейну привинчен подшипник, состоящий из
двух жестяных скобочек с желобком для оси блока (см. на
рис. 193 под буквой /). Для получения площадок С и D
(рис. 193) из жести вырезаются фигуры, как указано на рис. 193,
затем по прочерченным линиям изгибаются и припаиваются.
Площадки стянуты проволоками и на рейке закрепляются при
помощи деревянных клинышков. На рис. 193 указано также,
как устроить приспособление для спуска площадки Е.1 Ведер-
ки— из жести (высота 7 см, диам. 4 см), одно из них — с за-
краиной (1 см). Удобнее всего заготовить 2 или 3 пары веде-
рок и наполнить их дробью (см. выше наборы грузов). Чтобы
1 Удобнее спуск при помощи электромагнита (см. рис. 191).

221

дробь не высыпалась, положить куски парафина или воску,
слегка нагреть ведерко, чтобы парафин (или воск) расплавился.
Когда он застынет, то склеит дробинки. Удлиненный перегру-
зок К (рис. 193) вырезается также из жести. Если опыты
производятся без перекладывания грузов, нужны два (или три)
перегрузка удлиненные; если же имеется в виду переклады-
вать грузы (как указано в раб. 32 и 33; см. также указанный
выше набор грузов), то удлиненных перегрузков надо только
один, а второй может быть взят просто в виде грузика или
пластинки, которые опускаются в ведерки с дробью (левое
и правое). Для компенсации трения в правое ведерко насы-
пается несколько лишних дробинок. Надо их столько положить,
чтобы после прохождения через кольцо движение на протя-
жении 2—3 секунд оставалось близким к равномерному.
Приведем примерную таблицу для опытов с прибором Атвуда
последней конструкции. (Влияние блока учитывается —его
масса —16 г, момент инерции 8 г.)
См. табл. на стр 222.
8. Стеклянную трубку для падения тел (§29,
рис. 128) лучше взять подлиннее (сантиметров 60—70).
9. Длина шнура и число грузов в приборе, описанном
в § 30 (рис. 129), зависит от высоты помещения. Чтобы опыт
можно было повторить несколько раз, необходимо часть шнура,
за которую экспериментатор удерживает шнур, взять доста-
точно длинной и конец шнура закрепить хотя бы тяжелым
грузом.
10. Прибор, описанный в § 31 (рис. 130 и 131), предложен
А. Г. Дубовым и А. А. Покровским, изготовляется Главучтех-
промом.1
Прибор с падающей стеклянной пластинкой и камертоном
указывает Гримзель.2 Поль3 применяет падающий деревянный
цилиндр, покрытый бумагой, и чернильный шприц на верти-
кальной оси электромотора. Метод Поля описывается в разных
вариантах в учебниках и руководствах по эксперименту.4
Вращательное движение твердого тела. Передача и
преобразование движения (§ 33—37)
11. Работу, описанную в § 33, можно проделать в мастер-
ской кабинета физики или общешкольной учебной мастерской
на токарном станке (снабженном электромотором).
1 Покровский и др.— Практикум по физике, стр. 62.
2 Гримзель — Курс физики, т. I, рис. 37 и 38; Зильберман
и др.— Лабораторные работы по физике, § 29.
3 Поль — Введение в механику и акустику, § 12.
4 Перышкин и Крауклис — Курс физики, рис. 48; Галанин
и др. Механика, рис. 145; Соколов, Курс физики, 1, рис. 36; Галанин
и др.— Физический эксперимент в школе, т. II, § 24 (16); Глазырин—Са-
модельные приборы по физике, рис. 137. Казарин, журнал „Физика
в школе", 1938, № 4, стр. 53.

222

по
пор.
Масса в граммах
Общая
масса
в граммах
Сила
в
динах
Ускоре-
ние в
см/сек2
Пройден-
ный путь
в см
Скорость
в
см/сек
блока
груза
добав.
груза
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 8 SO 1,02 100 1000 10 5
20
45
80
125
180
10
20
30
40
50
2 8 90 2,04 100 2000 20 10
40
90
160
20
40
60
3 8 90 3,06 100 3000 30 15
60
135
30
60
4 8 190 2,04 200 2000 10 5
20
45
80
125
180
10
20
30
40
50
5 8 ISO 3,06 200 3000 15 7,5
30
67,5
120
187,5
15
30
45
60
6 8 289 3,06 300 3000 10 5
20
45
80
125
180
10
20
30
40
50
12. Зубчатые колеса (рис. 133). Прибор описан в брошюре:
Знаменский, Зубчатые колеса, изд. Техучпособие, 1934.
Можно заменить любым из имеющихся в кабинете физики
и в складах учебных пособий.
13. Модель кривошипно-шатунного механизма (§ 35) имеется
в складах учебных пособий. Можно использовать обычно
имеющийся в кабинете физики разрез паровой машины с дви-
жущимися частями.

223

14. Модель коробки передач (§ 36) описана в брошюре:
Поляков, Коробка передач скоростей, изд. „Техучпособие“,
1933.
15. Модели цепной и червячной передач (§ 37, 2 и 5)
встречаются в складах учебных пособий в числе других моде-
лей передаточных механизмов.
Сила и масса (§ 38—40)
О приборе Атвуда (§ 38—39) сказано выше.
16. § 40. Вместо опыта с двумя шарами может быть пред-
ложен опыт Дубровского с двумя деревянными брусочками.1
Сложение движений (§ 41—45)
17. Прибор, указанный в § 41, предложен Ф. Н. Красико-
вым.2 Размеры платформы: длина 50 см, ширина 5 см, тол-
щина 1 см. Борт — длина 40 см, высота 1 см, толщина 4 см.
18. Для изучения сложения двух прямолинейных равномер-
ных движений можно применить прибор, предложенный
А. М. Смирновым.3
19. Жолоб в работе § 43 (рис. 140) представляет дугу
в 90° окружности радиуса 40 см. Толщина жолоба 2 см. Стенку
лучше закрасить матовой черной краской или обить черным
линолеумом, чтобы можно было чертить мелом.
20. § 44. Установка с пружинным пистолетом дана Гримзе-
лем в его курсе физики.4 Она же указывается в руководстве:
Зильберман и др., Лабораторные работы по физике (§ 32).
Описание работ с пружинным пистолетом имеется в статьях:
1) А. И. Кошелев, Детское ружье, как наглядное пособие
по физике, журнал „Физика в школе“, 1937, № 3, стр. 77,
2) С. Г. Лившиц, Двусторонний пистолет и опыты с ним,
журнал „Физика в школе“, 1938, № 4, стр. 48,5 3) Н. Ф. Пла-
тонов, К урокам механики, журнал „Физика в школе“, 1941,
№ 3, стр. 33, 4) С. С. Мошков, Использование эксперимен-
тальных задач с пружинным пистолетом при изучении движе-
ния тел, брошенных под углом к горизонту, журнал „Физика
в школе“, 1947, № 3, стр. 56.
Работа „Исследование движения тела, брошенного горизон-
тально, вертикально и под углом к горизонту“, в которой при-
менен пружинный пистолет, подробно описана в книге: По-
кровский и др., Практикум по физике в старших классах
средней школы, 1951, стр. 68—75. Пистолет, названный
1 Дубровский — Простые физические приборы, изд. 4-е, 1917, стр. 14;
Красиков — Упрощенные приборы по физике, изд. 3-е, стр. 236.
2 Зибер, Красиков, Челюсткин — Методика и техника демон-
страционных опытов по физике, стр. 44 и 45.
3 Смирнов — Первые шаги в механике, 1926, стр. 33.
4 Гримзель Курс физики, т. I, рис. 50.
5 См. также Гримзель — Курс физики, т. I, рис. 75.

224

баллистическим, описанный в книге (рис. 14), изготовляется
Главучтехпромом.
Пружинный пистолет может быть установлен и в обычном
металлическом штативе.
Для изучения движения тел, брошенных вверх по верти-
кальному направлению, указана интересная установка
Н. Ф. Платоновым в журнале „Физика в школе" (1938,
№ 3, стр. 45).
Движение тела, брошенного горизонтально или наклонно
к горизонту, можно также изучать, пользуясь струей воды.
Весьма ценны также упражнения на сложение колебатель-
ного движения с равномерным и на сложение двух колебатель-
ных движений.1
21. Равномерное движение по окружности. Качественные
опыты с упрощенными приборами можно найти в книгах:
Дубровский — Простые приборы по физике. Красиков —
Упрощенные приборы по физике. Установка, описанная в § 46,
указана Бакушинским.2
Сложение и разложение сил (§ 48—53).
22. Рама. Применяется для ^многих работ. Ее размеры
могут быть взяты такие (рис. 154 и 194): вертикальные бруски
Рис. 194.
80—100 см, горизонтальный
100—130 см; толщина бру-
сков 3—4 см и 4—5 см;
основание: длина ПО—
140 см, ширина 16—20 см,
толщина 2,5—4 см. Рама
может быть снабжена попе-
речной перекладиной, кото-
рая привинчивается к боко-
вым брускам на желаемой
высоте. Сзади к раме при-
крепляется экран из пере-
клейки, если рама не ста-
вится у стены. Брусок, до-
бавляемый к верхней горизонтальной перекладине при по-
средстве двух болтов (или просто винтов) и выставляющийся
за край стола (рис. 194), окажется полезным при работах
с блоками, маятниками и пр. Его длина 75 см (выставляется
50 см). Рама может быть сделана разборной, а ее размеры
уменьшены (60 см X 60 см). На рис. 195 представлен еще один
тип рамы для работ по механике. Крючки можно непосред-
ственно ввинчивать в раму (горизонтальный или вертикальные
*Зибер, Красиков, Челюсткин — Методика и техника демон-
страционных опытов по физике, стр. 46—48.
2 Бакушинский- Организация лабораторных занятий по физике в
средней школе, 1949, стр. 91.

225

бруски), но лучше пользоваться маленькими деревянными или
металлическими струбцинками с крючками (рис. 194) или
приспособлением, указанным на рис. 196. Удобно прикрепляются
к раме и блоки, подобные изображенному на рис. 197.1 Рама
может быть заменена брусками, прикрепленными раз навсегда
к стене. Вообще при постановке
работ надо стараться все, что толь-
ко возможно, установить раз на-
всегда; это весьма облегчает под-
готовку и установку приборов для
занятий. Вместо рамы в работах
данной главы может быть приме-
нена доска (см. п. 23).
23. Доска может иметь раз-
меры 60 см Х 60 см х 2—2,5 см.
Удобнее всего, конечно, вешать ее
на стену, для чего надо к верх-
нему краю прикрепить две петли
или два кольца. Если блоки при-
меняются со струбцинками, необ-
ходимо подложить под доску два
бруска, чтобы края доски отстояли
от стены. Петли или кольца в этом случае прикрепляются к
верхнему бруску. В том случае, когда доска должна устанав-
ливаться на стол, к ней присоединяется основание (80 см х
X 10 см\2 см), прижимаемое к доске стола одной или двумя
Рис. 195.
Рис. 196.
Рис. 197.
Рис. 198.
струбцинками. Для прочности установки позади доски следует
поставить два угольника.
24. Блоки для доски удобнее взять или со струбцинками,
прижимаемыми к краям доски (рис. 197), или укрепленными
на металлической планке, привинчиваемой к доске двумя
винтами (рис. 198).
1 Установки универсального типа можно найти в руководствах: Гарт —
Элементарная статика в опытах, ГИЗ, 1925, и Ганфштенгель — Сто
опытов по механике, ГИЗ,"1927.

226

25. Для работ по механике могут быть использованы и
обычные металлические штативы (рис. 199, 200). Блоки
могут быть взяты обычные и зажаты в зажим штатива или
подвешены к нему. Удобны блоки со струбцинками (рис. 201)
или со стержнем (рис. 202). Вместо обычных штативов могут
Рис. 199.
Рис. 200.
быть применены стойки со струбцинками (прижимаются к
доске стола).
26. Вместо продолговатых динамометров с удобством могут
быть применяемы круглые динамометры
(10 кГ, 1 дел.=50—100 Г) (рис. 194).
Они особенно пригодны для демонстра-
ционных опытов (деления, будучи раскра-
шены, хорошо видны издали).
Рис. 201.
Рис. 202.
27. Для измерения углов в работе § 48 (параллелограм сил)
можно применять транспортир, как указано в описании ра-
боты, или отмечать направления нитей (четыре точки) на по-
ставленном сзади экране. Удобно отмечать на экране напра-
вления нитей по теням, отбрасываемым лампой.
28. Для работы § 48 можно применить установку, указан-
ную в учебнике Перышкина1. Можно также взять три динамо-
1 Перышкин и Крауклис —Курс физики, 1, рис. 72.

227

метра и закрепить их на доске, расположенной вертикально
или горизонтально, или на раме (рис. 203). Вместо трех
динамометров можно взять три проградуированных резино-
вых шнура.1 Однако последняя установка дает наименее
удовлетворительные результаты.
29. Работу § 49 можно проводить и без стержня AB (см.
рис. 156), зацепляя кольцо динамометра Q за второй крючок,
ввинченный в раму (или доску),
и измеряя натяжения шнурков
1 и 2.2
30. Для деревянного стержня,
применяемого в работах 50—52,
подходящие размеры: длина
55 см, ширина 1,5—3 см, толщина
0,8—1,5 см. Отверстия посере-
дине, ближе к одному краю и
два отверстия у концов (на рас-
стоянии 25 см от среднего). На
стержне полезно нанести санти-
метровые деления (краской,
острым концом или прожигая
раскаленным гвоздем). Вместо
прямоугольной планки можно,
конечно, взять и цилиндрический стержень (деревянный или
металлический). Удобна железная газовая труба.
31. Установки для параллельных сил, указанные в § 50—
52, могут быть заменены еди-
ной установкой с тремя груза-
ми или тремя динамометрами.3
Могут быть применены также
для всех трех работ стоячие
хозяйственные весы (рис. 204).
32. В работе § 53 (п. 5),
кроме прямоугольной пла-
стинки, можно взять пластинки
и иной формы.
Центр тяжести. Равновесие тел (§ 54—60)
33. Подходящие размеры наклонных параллелепипедов для
работы 56: ребра основания 8,5 и 8,5 см и третье ребро 7 см,
углы 120° и 60°. Вместо параллелепипедов могут быть взяты
цилиндры. Прямые параллелепипеды могут быть взяты таких
Рис. 203.
Рис. 204.
1 Володкевич — Курс практических работ, раб. 20; Г а н — Руко-
водство к практическим занятиям, ч. 2, раб. 8(1); Кашин — Физика, раб. 22.
2 Вся установка может быть собрана и на двух штативах.
3 Александров, Кельзи, Красиков — Физика для индустриаль-
ных техникумов, ч. 1, рис. 59.

228

размеров: один 10 см Х 6 см\6 см; второй 10 см х 3 см х 3см.
Цилиндрики имеют диам. 2 см и длину 6 см.
34. Рычаг. Деревянный брусок для рычага (§ 57) длиною
50—70 см, шириною 1,5—3 см, толщиною 0,8—1,5 см. Ось из
стальной спицы или крепкого гвоздя, проходящих через его
середину. Чтобы равновесие было устойчиво, отверстие для
оси надо сделать несколько выше середины бруска (выше
„центра тяжести"). Для уравновешивания рычага служат же-
Рис. 205.
Рис. 206.
стяные полоски или гаечки на концах. Блок может быть уста-
новлен на той же подставке, а не на отдельной. Вместо блока
можно взять второй рычаг.1 Брусок можно подвешивать и на
крепком шнурке. Вместо подставки, изображенной на рис. 165
и 166, можно воспользоваться рамой (рис. 194) или доской.
К ним лучше всего иметь металлическую или деревянную
струбцинку с круглой осью,
на которую надевается ры-
чаг.
35. Равновесие тела,
имеющего неподвижную ось
(§ 58). Вместо диска, вра-
щающегося в вертикальной
плоскости, может быть при-
менен диск, вращающийся в
горизонтальной плоскости,
с боками на отдельных стой-
ках или раме.2
36. Наклонная плоскость
(§ 59 и § 60, п. 7).
Рис. 207.
На рис. 205 и 206 изображены возможные типы тележек.
На рис. 207 представлена часто встречающаяся наклонная пло-
скость с валиком (металлическим или деревянным).
Помимо упражнения с наклонной плоскостью, указанного
в пункте 7 § 60, может быть поставлено упражнение, когда
сила, удерживающая тело на плоскости, параллельна основанию
1 Красиков — Упрощенные приборы по физике, изд. 3-е, рис. 202 на
стр. 246.
2 Галанин и др. — Физический эксперимент в школе, т. II, стр. 210 —
213.

229

наклонной плоскости. Для этой цели надо сделать прорез вдоль
доски, а подставку отнести влево.
37. Для получения закона равенства моментов может быть
применен ворот. Ворот хорош следующего устройства. На
железную ось (длина 8 см, диам. 1,5 см) надевается деревян-
ный вал (длина 4 см, диам. 5 см), с которым скреплено дере-
вянное колесо (диам. 20 см, толщ. 2 см) с желобком по окруж-
ности (ширина 0,5 см, глубина 0,5 см). Ось закрепляется
в зажиме штатива или в раме; в последнем случае ось должна
оканчиваться винтовой нарезкой и иметь шайбу и гайку. Во-
рот (взять два кружка с желобками, диам. 10 см и 5 см, толщ,
по 1 см) может быть также установлен в вилке со струбцин-
кой или со стержнем; последний зажимается в зажиме обыч-
ного штатива.
38. Можно указать работы: изготовление моделей весов
Роберваля и десятичных и упражнения с ними.1
Деформация твердых тел (§ 61—67)
39. § 61. Вместо резинового шнура можно взять резиновую
трубку. Для определения площади кольцеобразного сечения
трубки надо измерить наружный
диаметр и толщину стенок.
Получить вполне приличные,
устойчивые результаты с рези-
новым шнуром и резиновой труб-
кой нелегко. Надо для данного
шнура испытать, в каких преде-
лах следует наблюдать удлине-
ние и какую следует брать доба-
вочную нагрузку, чтобы вполне
выпрямить шнур. Метки могут
быть сделаны чернилами, крас-
кой, могут быть надеты нитяные
или проволочные кольца, нако-
нец, могут быть сквозь резино-
вый шнур продеты иголки. Ли-
нейка закрепляется в зажиме
штатива или устанавливается на подставке.
Внимание должно быть обращено на надежность петель на
концах шнура. Вместо указанных на рис. 173 петли могут быть
приделаны, как указано на рис. 208. Если работа проводится
с резиновой трубкой, полезно в каждый конец вставить дере-
вянные пробки с небольшим сужением посередине (рис. 209).2
Рис. 208. Рис. 209.
1 Красиков — Упрощенные приборы по физике, изд. 3-е, стр. 247—250,
рис. 203 и 204.
2 Пиотровский — Элементы учения сопротивления материалов в по-
литехнической средней школе. Журнал „Математика и физика в средней
школе", 1935, № 3, стр. 65.

230

М. Ю. Пиотровский предлагает брать резиновый шнур
толщиною в 10—12 мм и длиною от 1 до 2 м.
Второй шнур меньшей длины можно и не брать, а для того,
чтобы установить, что удлинение пропорционально первоначаль-
ной длине, можно нанести на шнуре не две метки, а ряд меток
на равных расстояниях (например, через каждые 20 см) и про-
следить, что отдельные одинаковые участки шнура удлиняются
одинаково.
40. На первой ступени может быть поставлена работа с ре-
зиновой нитью по типу работы с пружинкой (§ 15).
41. § 62. Пример.
Проволока
Диаметр
d, мм
Площадь
попереч-
ного се-
чения
q мм2
Длина
L мм
Нагрузка
Р кГ
Удлине-
ние / мм
Модуль
упругости
кг/мм2
Стальная .... 0,25 0,049 4 1 4 20100
0,2 0,03 4 0,5 6 11100
0,5 0,196 4
2 3 13600
Источниками ошибок при производстве измерений растяже-
ния проволок чаще всего являются: 1) недостаточно прочное
Рис. 210.
закрепление проволоки в месте прикрепления к крючку А
(см. рис. 174) и в месте соединения с крючком, несущим груз,
и 2) недостаточное выпрямление проволоки. Для устранения
первой ошибки проволоку лучше припаивать в местах соеди-
нения, не ограничиваясь обвязыванием, закручиванием или за-
жиманием „под винт". На рис. 210 изображен прибор с более
совершенным приспособлением для закрепления одного конца
исследуемой проволоки (струбцинка слева) и для присоедине-
ния ко второму концу проволоки крючка для грузов (справа).
В том и другом случаях имеется вращающаяся ось с отвер-
стием. Ось снабжена винтовой нарезкой с гайкой. Концы про-
волоки закрепляются в осях подобно тому, как струны музы-

231

кальных инструментов в колках. Для устранения второй ошибки
надо подобрать соответствующий выпрямляющий груз. При
недостаточном грузе не происходит необходимого выпрямления,
и результаты получаются меньше действительных; при слиш-
ком большом грузе получаются остаточные деформации.1
42. § 63. Для разрыва проволоки может быть применена
еще и такая установка (рис. 211). Исследуемая проволока за-
жимается между двумя пластинками а и b с винтами. Пла-
стинка а присоединяется к двухблочному полиспасту А (два
неподвижных — два подвижных блока), который прикрепляется
при посредстве крючка к краю стола. Пластинка b присоеди-
няется к крючку динамометра В (на 25 кГ), который при
посредстве крючка прикрепляется к другому краю стола. Мед-
ленно и осторожно натягивая веревку блоков, наблюдают за
показаниями динамометра. При определенном натяжении про-
волока начинает значительно вытягиваться и при дальнейшем
разрывается. Показания динамометра дадут величину силы, не-
обходимой как для заметного растяжения проволоки, так и для
ее разрыва. Веревка С слу-
жит для того, чтобы при
разрыве проволоки приборы
не упали со стола. Величину
разрывающей силы для про-
волоки и шнурков можно
также определить, поль-
зуясь рычагом.2
Интересный прибор для
определения прочности нити сконструирован П. И. Попо-
вым.3
43. § 64. Работа может носить в значительной мере каче-
ственный характер. Достаточно будет, если учащиеся вы-
яснят, что:
1) прогиб быстро возрастает с увеличением длины линейки
(при прочих равных условиях), 2) прогиб быстро убывает с уве-
личением толщины линейки, 3) при увеличении длины и тол-
щины в одинаковое число раз прогиб остается без изменения,
4) изменение ширины линейки лишь незначительно влияет на
величину прогиба.
Размеры деревянных линеек указаны в работе. При указан-
ных размерах и грузах 0,5—3 кГ величины прогибов полу-
Рис. 211.
1 Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. II, стр. 338.
Пиотровский]—Элементы учения сопротивления материалов в политех-
нической средней школе. Журнал „Математика и физика в средней школе",
1935, № 3, стр. 66.
2 См. бюллетень „Учебные пособия" № 4 за 1930, стр. 17.
8 В книге Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, т. II,
стр. 40, описана установка для определения разрывающего усилия полоски
бумаги.

232

чаются весьма заметными (1—8 см). Дерево должно быть взято
для изготовления линеек хорошего качества, без всяких поро-
ков в древесине. Линейки должны быть выстроганы очень
аккуратно умелым столяром. Можно использовать и обыкно-
венные чертежные линейки, причем для получения более тол-
стых линеек можно склеить две тонкие линейки.
Линейки надо хранить в сухом месте; при хранении они
должны лежать на ровном месте. Не следует линейки исполь-
зовать не по назначению.
Для подставок можно использовать ящики, бруски, табу-
реты, но лучше взять трехгранные призмы из твердых пород
дерева (высота 10—12 см).1
Рис. 212.
Рис. 213.
44. § 66. Для того чтобы проволоки прочно держались в пат-
ронах а и b (рис. 178), лучше их концы впаять в прямоуголь-
ные стерженьки: последние прочно зажимаются в прямоуголь-
ные каналы патронов. Доску, на которой укреплена рама,
полезно снабдить тремя установочными винтами. Блоки должны
быть взяты с весьма малым трением (рис. 197 и 198). Необхо-
димо обращать внимание на то, чтобы проволока возвращалась
к первоначальному положению после снятия нагрузок и чашек.
Установка может быть собрана с двумя обычными метал-
лическими штативами (рис. 199) и кронштейном на стене, на
котором укрепляется верхний конец проволоки.
1 Пиотровский — Элементы учения о сопротивлении материалов
в политехнической средней школе. Журнал „Математика и физика в сред-
ней школе", 1935, № 2, стр. 57.

233

Более удобны, но стоят дороже, установки с валами, на ко-
торые наматываются нити, и кругами для отсчета углов закру-
чивания (рис. 212 и 213). Приборы, указанные на рис. 212 и 213,
позволяют производить измерения, закручивая проволоку на
любой угол. В первом приборе (рис. 212) диск с делениями
вращается при закручивании проволоки, во втором (рис. 213)
стрелки, укрепленные на проволоке, вращаются над двумя не-
подвижными кольцами с делениями, устанавливаемыми на раз-
ной высоте. Можно, конечно, ограничиться и одним кольцом.
Механизмы. Коэффициент полезного действия (§ 68—78)
Работа и энергия
45. Трение (§ 68 и 78, п. 1 и 2). Размеры основной доски
(березовой, сосновой, ольховой): длина 40—50 см, ширина
18—20 см, толщина 2—3 см. Одна поверхность доски должна
быть гладко выстрогана и тщательно отшлифована. Эту поверх-
Рис. 214.
ность надо оберегать от изъянов и от времени до времени
снова отшлифовывать тонкой шкуркой. Дощечки-салазки из
того же дерева: одна длиною 25—20 см, шириною 10—12 см
и толщиной 1—1,5 см, вторая (того же веса) длиною 7,5—10 см,
шириною 10—12 см и толщиною 2—3 см. Вместо динамо-
метра может быть применена установка с блоком (рис. 214).
Блок должен быть с малым трением и перед опытом смазан.
Крючки в дощечках и блок должны быть так установлены,
чтобы шнурок был параллелен основной доске. Блок может
быть применен и отдельный, укрепленный в штативе (рис. 201
и 202). Основную доску лучше прижать к столу струбцинкой.
Если та же доска служит в качестве наклонной плоскости
(см. дальше), то ее надо взять длиннее (70—90 см). Вместо
двух дощечек-салазок можно взять один брусок (15 см\
\\0 см\6 см) и при скольжении располагать его одной
гранью или другой. Вместо бруска может быть также приме-
нен ящичек, который пригодится и для работ с наклонной
плоскостью (см. дальше). Наконец, можно взять и салазки,

234

изображенные на рис. 215. У них с одной стороны часть де-
рева снята, а оставшаяся поверхность составляет половину
другой поверхности. Размеры — указанные выше, или 24 см X
X 15 см X& см. Железные листы, накладываемые на доску и
салазки, легко гнутся и дают выступы и неровности. Поэтому
лучше брать толстые металлические пластинки, привинченные
<с одной стороны основной доски и скользящей доски.
Приходится признать, что результаты часто получаются не
вполне однородные и согласные между собою. Кроме трения
в блоке, здесь сказывается еще и то обстоятельство, что трудно
сохранить одинаковые условия при опытах. Степень гладкости
не остается одинаковой даже на одной поверхности в различ-
ных ее частях. Полезно предложить учащимся определить не
только силу тяги (или силу трения) при равномерном сколь-
жении салазок по доске, но и силу, требующуюся для начала
движения.
Работы с трением можно весьма разнообразить. На основ-
ную доску можно накладывать различные поверхности: листы
гладкой бумаги, мелкой наждачной бумаги, кожу, сукно, стекло
гладкое и матовое, каучук, шифер,
металлические листы и т. п. Можно
брать и дерево разных пород. Са-
лазки тоже можно брать из дерева
различных сортов, с волокнами, рас-
положенными параллельно и пер-
пендикулярно к волокнам основной
доски. Можно иметь салазки, по-
верхность которых покрыта бумагой и другими материалами.
Можно взять гладкую чугунную плиту и чугунную дощечку;
применять разнообразную смазку. Зимой можно найти коэф-
фициент трения при скольжении дерева и железа по снегу и
льду. Наконец, можно определить коэффициенты трения не
при скольжении, а при катании, применяя деревянные или
металлические валики или тележки.
Ряд ценных работ описан в книге М. Неймана и А. Со-
колика, Физика на технической основе, гос. изд., 1931 г.
(Работы № 12 и 12 а на стр. 267—274.) См. также статью
А. Соколика в бюллетене „Учебные пособия", 1930, № 2,
стр. 35, и прибор, описанный в бюллетене „Учебные пособия",
1930, № 3, стр. 6—7, рис. 8.
46. § 69. Рычаг. Палка берется круглая (диам. 3 см) или
с квадратным сечением (3 см X% см); длина 1—1,5 м. Деления
(сантиметровые) могут быть и на самой палке. Подставкой мо-
жет служить и не сплошной деревянный клин, а сбитый из
двух дощечек, у основания скрепленных двумя проволоками.
Однако удобнее подставка, изображенная на рис. 216 и 217.
Эта подставка имеет вырез, в который и вкладывается палка.
Последняя вращается на оси; ею служит круглый гвоздь или
Рис. 215.

235

проволока, проходящая сквозь отверстия в подставке и палке.
Подставка привинчена к дощечке, прижимаемой к столу струб-
цинкой. Отверстия в палке следует сделать по всей длине (на-
пример, через каждые 10 см). Прибор может быть собран, как
указано на рис. 216 и 217. Для составления рычага с опорой
посредине крючок динамометра удаляется, в дощечке делается
соответствующая выемка для динамометра, и он закрепляется
Рис. 216.
в дощечке посредством гвоздя или проволочного стержня, про-
деваемого сквозь отверстие в дощечке и отверстие в ди-
намометре. Дощечка струбцинкой прижимается к доске стола.
Установка весьма устойчивая. Вместо динамометра могут быть
применяемы грузы (см. выше, стр. 187—188).
Рис. 217.
47. Наклонная плоскость (§ 70). Размеры доски для
наклонной плоскости: длина 50—75 см% ширина 18—20 см, тол-
щина 2—3 см. Размеры ящика: 15 см X 12 см. Поверхность
доски и дно ящика (снаружи) должны быть гладко выстроганы
и отшлифованы. Вместо ящика может быть применена тележка
(рис. 205 и 206).
48. Блоки (§ 71—73). Все установки с блоками удобно раз-
местить у стен, для чего на высоте 2—2,5 м надо на кронштей-
нах укрепить брусок, в который ввинчено несколько крючков.

236

На стену наколоть бумажную шкалу или нанести шкалу крас-
кой. С меньшим удобством можно воспользоваться рамой,
к которой прикреплена сбоку планка с крючками (см. выше,
рис. 194). Блоки могут быть применены те же, что и для пре-
дыдущих работ по механике. Но вообще надо сказать, что
здесь желательны более солидные установки, на которых уча-
щиеся могли бы рельефно ощутить роль машин. Подходят
блоки латунные. Хороший размер: диам. 4—7 см, толщина —
0,5 см, ширина желобка 0,5—0,7 см, глубина желобка 0,5 см.
При таких блоках могут быть применены большие грузы. Если
блоки хорошо приготовлены, трение в них будет мало, и они
удобны для установления законов равновесия на блоках. Го-
дятся и простые железные и чугунные блоки, какие иногда
можно достать в магазинах железных изделий и инструментов.
Особенно можно посоветовать для иллюстрации действия поли-
спастов и тали воспользоваться настоящими техническими при-
борами. Перед работами блоки должны быть тщательно смазаны.
С меньшим эффектом идут деревянные блоки. Лучшие из
них — с металлической обоймой (длина 3,5 см, шир. 1 см).
Диам. блока 5 см, толщина 0,5 см.1
Вместо дифференциального блока или кроме него, может
быть изучен дифференциальный ворот.2 Размеры могут быть
такие: один вал — диам. 10 см и длина 12 см, второй вал —
диам. 5 см и длина 15 см.
49. Домкрат (§ 74). Покупается обычный домкрат; уста-
навливается на доску (25 см X 25 см, толщ. 5 см). Вверху
к нему присоединяется тоже доска (диам. 25 см, толщ. 5 см).
К рукоятке привинчиваются кольца или крючки в двух местах,
чтобы можно было менять длину рукоятки. Вместо руки и ди-
намометра можно применять как движущую силу — грузы.
В этом случае нужен блок на отдельной подставке. За отсут-
ствием домкрата может быть с успехом применена установка,
предложенная Ф. Н. Красиковым и служащая для определения
коэффициента полезного действия винта. '6
50. Лебедка (§ 75). Работа, описанная для модели ле-
бедки, может быть применена и к установке с зубчатыми ко-
лесами, описанной в § 34.4 Кроме работы с моделью простой
лебедки, были бы интересны работы с моделью лебедки с пе-
ребором и моделью подъемного крана.5
1 О самодельном деревянном блоке см. Смирнов — Первые шаги
в механике, стр. 39—40. О блоке из ниточных катушек см. Галанин —
Физический кабинет в начальной школе, стр. 99—100.
2 Дорофеев и др.— Рабочая книга по физике, Гиз, 1932, стр. 153.
3 Там же, стр. 167.
4 См. брошюру: Знаменский — Зубчатые колеса. Изд. Техучпосо-
бие, 1934.
3 См. брошюры: Знаменский — Лебедка; Поляков — Подъемный
кран с лебедкой. Изд. Техучпособие, 1934.

237

51. Мощность (§ 77). Вместо установки для определения
мощности двигателя, указанной в § 77 (рис. 188), может быть
применена установка с нажимом Прони1 или тормозом Ам-
слера.2
52. Ворот (§78, п. 8, рис. 190). Размеры: длина вала
40 см, диам. 7 см, длина рукоятки 60 см, диам. 1,5—2. Под-
ставки— 25 сл*Х 7 см X 7 см, прорезы — глубина 2 см, ши-
рина 1 см.
III. ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ
79. Изменение давления с глубиною. Давление по различным
направлениям и в различных жидкостях (стр. 273, п. 2)
Приборы и материалы. Манометр с подкрашенной водой (D на
рис. 218). Три стеклянные трубки (А, В, С на рис. 218). Три резиновые
трубки. Тройник. Зажим. Миллимет-
ровая линеечка. Большая банка с во-
дой. Дощечка для установки трубок
А, В и С.
1. Наденьте на коленчатую
трубку D с подкрашенной во-
дою (манометр) резиновую
трубочку. Взяв ее в рот, осто-
рожно и слегка вдувайте в нее
воздух. Что происходит с жид-
костью в манометре? Если
сильнее сдавить ртом воздух,
как это отражается на подкра-
шенной жидкости? О чем вы
можете судить по степени под-
нятия жидкости в левом колене манометра?
2. Соберите прибор, как показано на рис. 218. Закройте за-
жим т и погрузите трубку на некоторую глубину в воду.
В трубку А войдет немного воды. Удалите ее, вдувая осто-
рожно воздух через трубку а (воздух пузырьками выходит из
трубки А). Закройте зажим т. Почему поднялась жидкость
в левом колене манометра?
3. Опустите трубку А глубже (трубка передвигается в пробке
дощечки Ь). Снова удалите вошедшую воду. Закройте зажим.
Рис. 218.
1 См. учебник Фалеева и Перышкина — 8-й год обучения, § 72.
2 См. „Оборудование лаборатории по физике" (Инст. политехн, образ.),
рис. 48; Галанин и др.— Физический эксперимент в школе, ч. II, стр.
226—229.

238

Как изменилась высота поднятия жидкости в манометре и по-
чему? Передвиньте дощечку с трубкой А так, чтобы последняя
была в другом месте сосуда, но на той же глубине. Изменяется
ли при этом показание манометра? Сделайте выводы из всего
предыдущего: возрастает ли давление в жидкости с глубиною,
постоянно ли оно в том же горизонтальном слое?
4. Проследите, как возрастает давление с глубиною. Для
этого измеряйте каждый раз показание манометра (разность
высот жидкости) и миллиметровой линеечкой глубину погру-
жения трубки А (расстояние от поверхности жидкости до ко-
роткого колена трубки А). Каждый раз перед измерением про-
дуванием удаляйте воду из трубки А. Таких измерений сде-
лайте пять.
5. Замените изогнутую вверх трубку А прямою трубкою В
и измерьте, как велико давление внутри воды по направлению
снизу вверх на тех же глубинах (см. пункт 4; достаточно про-
извести 2—3 измерения).
6. Такие же измерения сделайте, взяв изогнутую в бок
трубку С.
7. Сравните давления, существующие внутри жидкости на
одинаковых глубинах, но по различным направлениям.
80. Величина давления в жидкости на известной глубине
(стр. 274, п. 3)
Приборы и материалы. Цилиндрическое ламповое стекло (на
нем продольная матовая полоска с сантиметровыми делениями). Стеклянная
пластинка, притертая к ламповому стеклу, с ниткой (или взамен ее картон-
ная пластинка). Миллиметровая линеечка. Мензурка. Бан-
ка. Высокий стакан. Дощечка для установки лампового
стекла. Груз для удержания дощечки. Вода. Керосин. Рас-
твор медного купороса.
1. Подготовьте банку с водой. Установите
ламповое стекло в дощечке (стекло входит с
трением в пробку дощечки). Приложите стек-
лянную или картонную пластинку к отверстию
лампового стекла, пропустив сквозь него нить.
Удерживая пластинку прижатою к краям стекла,
за нить опустите последнее в банку с водой.
На дощечку поставьте тяжелый груз (рис. 219).
2. Отчего пластинка не отпадает? Наклоните
немного ламповое стекло. Остается ли плас-
тинка прижатой? Какая сила прижимает ее к стеклянному
цилиндру?
3. Отметьте, до какого деления погружено ламповое стекло
(А см)? Налейте воды в мензурку. Запишите, каков ее объем.
Лейте осторожно воду из мензурки внутрь лампового стекла.
Заметьте тот момент, когда пластинка отпадает от лампового»
Рис. 219.

239

стекла. Каков был уровень воды в ламповом стекле в момент
отрыва пластинки? На что еще раз указывает этот опыт (см.
работу 79)?
4. Каков был вес воды, налитой внутрь лампового стекла,
к моменту отпадения пластинки?
5. Измерьте внутренний диаметр лампового стекла и най-
дите площадь его сечения (S см2).
6. Зная глубину, на которой находилась пластинка, вычи-
слите силу давления воды P = Sh на горизонтальную площадку
S см2, лежащую на глубине h см. Согласуется ли результат,,
полученный путем расчета, с тем, что дал опыт (п. 4).
7. Найдите силу давления воды на глубине h см, рассчитан-
ного на единицу площади (удельное давление):
p=-f = A.
8. Проделайте опыт, подобный предыдущему, с керосином.
Для этой цели погрузите ламповое стекло с пластинкой до
прежнего деления в сосуд с керосином. Осторожно наливайте
из мензурки (предварительно запишите объем налитой в нее
воды) внутрь лампового стекла воду. Заметьте, на каком де-
лении находилась вода, когда отпала пластинка. Стояла ли
вода на уровне керосина в сосуде? Каков вес налитой воды?
9. Каков удельный вес керосина? Как велика сила давления
на площадку 5 см2 на глубине h см для керосина?
10. Составьте формулу, по которой можно было бы нахо-
дить силу давления на площадку 5 см2 и давление на 1 см2
для всякой жидкости.
11. Возьмите сосуд с раствором медного купороса. Узнайте
у руководителя, каков его удельный вес. Подсчитайте (п. 9),
как велика будет сила давления в растворе медного купороса
на какой-нибудь глубине. Погружая ламповое стекло с пла-
стинкой на эту глубину и наливая внутрь воду, проверьте на
опыте правильность ваших расчетов.
81. Дополнительные упражнения
1. Повторите измерение п. 4 раб. 79, погружая одну из тру-
бок в сосуд с керосином на такую же глубину (пять измере-
ний). Постройте два графика, выражающие рост давления с глу-
биною в воде и керосине. По оси абсцисс откладывайте глубины,
до которых погружалась трубка (каждое деление в 1 см счи-
тайте равным увеличению глубины в 2 см), а по оси ординат —
величины давлений (каждое деление в 1 см считайте равным
увеличению давления в 1 см).
Какие линии представляют полученные графики? Какая за-
висимость существует между глубиной погружения и давле-
нием (формулируйте)? Чему равно отношение давлений R

240

керосине и воде на одинаковой глубине (оно же — отношение
ординат на двух графиках)? Какую величину дает это отно-
шение?
2. В жестяной, по возможности высокой, банке проделайте
в боковой стенке ряд (например три) маленьких отверстий на
различной высоте. Поставьте банку на скамеечку или иную
подставку, а сбоку перед отверстиями — большую чашку. При-
кройте отверстия пальцами, а товарища попросите налить
в банку воды. Отнимите пальцы от отверстий. Какое направле-
ние имеют струи воды недалеко от отверстия? Почему одни
струи бьют дальше других?
ГЛАВА ВТОРАЯ
СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ
82.* Однородная жидкость в сообщающихся сосудах
(стр. 274, п. 4)
Приборы и материалы. Склянка с отрезанным дном (к ней
пробка со вставленной стеклянной трубкой). Ламповое стекло (к нему пробка
со вставленной стеклянной трубкой). Стеклянный наконечник. Две короткие
стеклянные трубочки. Резиновая трубка (длина 40 см). Штатив с двумя за-
жимами. Доска (или ящик). Чашка. Стакан. Два дере-
вянных кубика. Линейка. Уровень. Вода. Лист бумаги.
Кнопки.
1. Соберите прибор, как показано на рис.
220, и установите его в штативе.
2. Налейте воды в него. На одном ли
уровне установилась вода в обоих сосудах?
Одинаковое ли количество воды в том и дру-
гом колене?
3. Если высота воды в каждом колене
равна h см, как велико давление в слое 5 с
той и другой стороны? Зависит ли оно от
количества жидкости, формы и размеров со-
суда?
4. Зажмите пальцем резиновую трубку в
каком-либо месте и поднимите один из сосу-
дов. Одинаковое ли теперь давление с двух
сторон в зажатом месте? Разожмите трубку.
Что произошло и почему?
5. Наклоните один из сосудов. Как опять
установилась вода в обоих сосудах?
6. Соберите прибор, изображенный на
рис. 221. Налейте воды.
7. Установите отвесно доску или ящик.
Приколите кнопками лист бумаги. Пользуясь
Рис. 220,

241

собранным прибором, проведите горизонтальную линию (ни-
велировка).
8. Установите, что проведенная линия действительно гори-
зонтальна, пользуясь линейкой и уровнем.
9. Поставьте линейку на две одинаковые подставки и, поль-
зуясь сообщающимися сосудами, проверьте, расположена ли
ее верхняя поверхность горизонтально.
10. Отметьте на листе бумаги, приколотом к доске, две
точки, случайно выбранные. Пользуясь сообщающимися сосу-
дами (рис. 221), найдите разность
уровней для данных точек.
11. Замените в первой установке
(рис. 220) ламповое стекло стеклян-
ным наконечником.
12. Налейте в сосуд А (рис. 222)
воды, поставьте чашку под отвер-
стием С и опустите конец С возможно
ниже (рис. 222). Почему фонтан не
Рис. 221.
Рис. 222.
поднимается до уровня воды в сосуде Л? От чего зависит
высота фонтана?
13. Приведите примеры из обыденной жизни, из жизни при-
роды, из~области технических установок, где имели бы место
рассмотренные в настоящей работе явления.
83. Разнородные жидкости в сообщающихся сосудах
(стр. 275, п. 5 и 6) .
Приборы и материалы. U-образная трубка, укрепленная на де-
ревянной подставке со шкалой (рис. 223). Два стаканчика. Пипетка (тонкая
стеклянная трубочка). Две маленькие вороночки. Ртуть. Вода. Раствор мед-
ного купороса.
1. Налейте в U-образную трубку через воронку столько
ртути, чтобы она стояла сантиметров на 5 выше изгиба трубки.
Одинаков ли уровень ртути в обоих коленах?

242

2. Налейте в одно из колен воды примерно на у его длины
и определите положение уровней a, b и с. Найдите высоту
столбика воды ac(hx).
3. Каким столбиком ртути уравновешивается столбик воды
ас? Найдите его высоту (А2).
4. Каковы удельные веса воды (dx) и рту-
ти (d2)?
5. Вычислите отношение высот и сравни-
те его с обратным отношением удельных ве-
сов - * .
6. Повторите опыт, прибавляя или убавляя
воды (пипеткой).
7. Подлейте ртути. Изменились ли разности
уровней?
8. Как можно формулировать условие для
равновесия разнородных жидкостей в сообщаю-
щихся сосудах?
9. Как велико удельное давление со стороны
той и другой жидкости в горизонтальной части
трубки?
10. Подлейте в свободное колено раствора
медного купороса, пока уровни ртути в том и
другом колене не сравняются. Измерьте высоты
водяного столба и его уравновешивающего
столба раствора медного купороса.
Рис. 223.
Н. Определите удельный вес раствора мед-
ного купороса.
12. Выберите пипеткой воду из трубки. Подсчитайте, каким
столбом ртути должен уравновешиваться имеющийся у нас
столб раствора медного купороса. Результаты подсчета сравните
с тем, что дает непосредственное измерение.
84. Дополнительные упражнения
1. *(Стр. 276, п. 7.) Приготовьте модель водомер-
ного стекла из дважды согнутой стеклянной трубки и же-
стяной банки. Налейте в банку воды. Можно ли по высоте
жидкости в стеклянной трубке судить о высоте жидкости
в банке?
2. * Имея два сосуда (две бутылки с отрезанным дном) или
две трубки, соединенные длинной резиновой трубкой, произ-
ведите нивелировку комнаты.
3. Пользуясь сообщающимися сосудами, определите удель-
ные веса масла, керосина, бензина, насыщенного раствора по-
варенной соли, глицерина, молока, спирта и других жидкостей.

243

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
85. Поднятие жидкостей под влиянием атмосферного
давления (стр. 276, п. 9)
Приборы и материалы. Сообщающиеся трубки (рис. 224). К ним
масштаб, прикрепленный к подставке. Два стакана. Деревянная или картон-
ная полоска с ровным краем. Вода. Раствор мед-
ного купороса (или поваренной соли). Керосин (или
денатурированный спирт).
1. Подставьте стаканы А и В под труб-
ки С и D и налейте в стакан А воды, а в
стакан В раствора медного купороса.
2. Открыв зажим т, медленно отсосите
через трубочку (промыв предварительно
в кипящей воде или растворе борной кис-
лоты) 1 немного воздуха. Проделайте это
осторожно, чтобы жидкости не смеша-
лись и не попали в рот. Зажмите паль-
цами резиновую трубочку Ь, а затем за-
кройте зажимом т.
3. Почему поднялась жидкость в труб-
ках С и D? Какими давлениями внутри
трубок С и D уравновешивается атмо-
сферное давление? Почему высоты подня-
тия воды и раствора медного купороса не-
одинаковы? Каковы удельные веса воды dt
и раствора медного купороса d2?
4. Испытайте, хорошо ли „держит" при-
бор. Для этого, отсосав через трубочку а
столько воздуха, чтобы вода поднялась
почти до конца трубки, плотно закройте
зажим т и пронаблюдайте, остаются ли
уровни жидкостей в одном положении.
5. Отсчитайте по шкале в миллиметрах
уровни воды и раствора медного купороса
в стаканах А и В, а также уровни менисков в обеих трубках
(что такое мениск, и по какому месту мениска производится
отсчет,— см. раб. 10). Определите на основании отсчетов вы-
соты ht и А2 столбов воды и раствора медного купороса з
трубках С и D.
6. Повторите измерения еще несколько (4—5) раз. Для
этого каждый раз, зажав пальцами резиновую трубочку fr,
Рис. 224.
1 Промывание трубочки а в кипящей воде или растворе борной кислоты
необходимо из гигиенических соображений, так как трубочку эту приходится,
брать в рот.

244

ослабляйте зажим т. Затем, разжав трубочку Ь, впустите
в трубочки С и D немного воздуха, чтобы столбики жидкостей
укоротились на несколько сантиметров. Зажмите трубочку Ъ
и закройте зажим /я.
7^ Результаты измерений занесите в следующую таблицу:
Удельный вес воды dx = 1.
Удельный вес раствора медного купороса d% = (дается).
Наб-
люде-
ния'
Уровни
Высота
столба воды
в трубке С
hi
Высота столба рас-
твора медн. купо-
роса в трубке D
п2
воды
в ста-
кане
А
раствора
медн. ку-
пор. в
стакане
В
водяного
мениска
в трубке
С
мениска
раствора
медн. купор.
в трубке D
по из-
мере-
ниям
на основа-
нии подсче-
тов
1
2
3
4
5
8. Какова должна быть зависимость между величинами hu
h2f dx и d2? Составьте пропорцию по данным опыта. Зная Ни
dt »• d2, определите путем подсчетов высоты Л2 для всех на-
блюдений и занесите их в таблицу.
9. Сравните высоту А2, найденную непосредственно из опыта,
с полученною путем подсчетов.
10. Вылейте из стакана В раствор медного купороса обратно
в склянку и налейте в него воды. Отсасывая несколько раз
воздух через трубочку а, прополощите трубку D водою. Вылейте
из стакана В воду и замените ее керосином (или денатуриро-
ванным спиртом).
vi 1; Произведите измерения, повторяя опыты пп. 4—6. Най-
дите удельный вес керосина.
Результаты измерений и подсчетов занесите в таблицу:
Уровни
Высоты столбов
Наб-
люде-
ния
воды в
стакане
А
керосина
в стака-
не В
водяного
мениска
в трубке
мениска ке-
росина в
трубке D
воды
А,
керосина п2
Удель-
ный вес
керосина
1
2
3
4
Среднее

245

86. До какой высоты поднимается ртуть под влиянием
атмосферного давления. Чашечный ртутный барометр
(стр. 277, п. 10)
Приборы и материалы. Прибор, состоящий из пробирки и тон-
кой стеклянной трубки (длина 1 м, диам. 2—3 мм), укрепленных н*а дощечке
(рис. 225). К нему две толстостенные резиновые трубки. Две стеклянные
трубки, прямая и согнутая под прямым углом, и два зажима. Ртуть. Ручной
разрежающий насос. К нему толстостенная резиновая трубка.
Метровая линейка с миллиметровыми делениями. Штатив с
зажимом. Маленькая вороночка.
1. Налейте в пробирку ртути и расположите
прибор в отвесном положении, зажав дощечку в
зажиме штатива или навесив ее на стену.
2. Дальше удобнее работать вдвоем. Соедините
прибор с ручным насосом. Убедитесь, что все со-
единения сделаны хорошо. Откройте оба зажима и
высасывайте насосом воздух. Когда ртуть пере-
станет подниматься, закройте зажим т2 и отъеди-
ните насос. Наклоняйте прибор. Когда ртуть пе-
рейдет резиновую перемычку с зажимом ти за-
кройте последний. Поставьте прибор снова в отвес-
ное положение. Откройте зажим т2.
3. Почему ртуть не выливается из трубки В?
Что вы имеете над ртутью в трубке В?
4. Измерьте высоту ртутного столба в трубке
В, считая от поверхности ртути в пробирке.
5. Наклоните немного дощечку с трубкой и
закрепите в новом положении. Измерьте снова
длину ртутного столба в трубке В. Одинакова ли
она с найденной раньше?
6. Измерьте теперь высоту ртутного столба,
считая ее по вертикальному направлению от уровня
ртути в пробирке до конца ртутного столбика в
трубке. Равна ли она найденной в пункте 4?
7. Повторите измерения п. 5 и б при другом
наклоне трубки.
8. Поставьте снова трубку отвесно и проверьте,
не изменилось ли положение ртути в трубке.
9. Какая величина остается неизменной при
всяких положениях трубки? По какому направле-
нию надо всегда отсчитывать высоту ртутного
столба для измерения атмосферного давления?
10. Прибор, подобный тому, с которым вы про-
изводили работу, состоящий из запаянной с одного
конца стеклянной трубки и чашки, наполненных
ртутью, и шкалы, составляет чашечный барометр.
Для измерения какой величины служит барометр?
11. Высота ртутного столба в барометре не-
Рис. 225.

246

прерывно изменяется вследствие постоянного изменения атмос-
ферного давления. Высоту в 76 см принимают за нормальную.
Выразите величину нормального атмосферного давления в ве-
совых единицах. Что для этого надо определить?
12. Зная, до какой высоты поднимается ртуть под влиянием
атмосферного давления, подсчитайте, до какой высоты могут
быть подняты вода, керосин, спирт, раствор медного купороса,
глицерин?
87. Сифонный ртутный барометр (стр. 278, п. 11)
Приборы и материалы. Длинная, запаянная с одного конца сте-
клянная: трубка (А на рис. 226). Короткая стеклянная трубка (В на рис. 226).
Резиновая трубка с толстыми стенками. Дощечка с бумажной шкалой, укре-
пленная! на подставке. Ртуть. Маленькая воронка с отрезком резиновой
трубки. Деревянный поднос (или большая фотографическая кюветка). Тол-
стые нитки*
1. Соедините запаянную трубку с открытой стеклянной ре-
зиновой трубкой (А, В и С на рис. 226). Места соединения
Рис. 226,
обвяжите крепко несколькими оборотами толстой нитки. К от-
крытой! стеклянной трубке присоедините воронку.
2. Держа, трубку над подносом в положении, указанном
на рис. 226 (запаянная трубка несколько наклонена) вли-
вайте ртуть через воронку. Ртуть вливайте до тех пор,
пока она, заполнив запаянную стеклянную трубку и резино-
вую, не покажется в короткой открытой трубке. При этом
наполнении по временам встряхивайте слегка длинную стек-
лянную трубку, также сдавливайте и встряхивайте и резино-
вую трубку.
3. Перенесите поднос на пол, поставьте запаянную трубку
отвесно закрытым концом вниз и, слегка постукивая по трубке

247

пальцами, постарайтесь, по возможности, удалить из стеклян-
ной и резиновой трубок оставшиеся пузырьки воздуха. Снова
перенесите поднос на стол.
4. Наполненную ртутью запаянную труб-
ку переверните запаянным концом вверх,
изогнув резиновое колено у прибора, сни-
мите воронку и установите прибор на де-
ревянной дощечке, вставив стеклянные
трубки А и В в подготовленные зажимы
(рис. 227).
5. Что находится над ртутью в запаян-
ной трубке? Почему ртуть в левой закры-
той трубке стоит выше, чем в правой от-
крытой? Какие столбики ртути в обоих
коленах взаимно уравновешивают друг
друга? Какой столб ртути поддерживается
давлением атмосферы?
6. Вы построили прибор, называемый
сифонным барометром. Зарисуйте его и
под рисунком укажите, как следует по
нему отсчитывать атмосферное давление.
7. Присоедините резиновую трубку к
открытому концу барометра и ртом или
насосом немного разредите воздух в от-
крытом колене. Как изменяется высота
ртутного столба в закрытом колене?
8. Увеличьте (ртом или насосом) дав-
ление на поверхность ртути в открытом
колене. Как изменяется высота ртутного
столба в закрытом колене?
9. Почему в барометре меняется с те-
чением времени высота ртутного столба,
поддерживаемого атмосферным давле-
нием?
Рис. 227.
88. Дополнительные упражнения
1. Работу 85 проделайте с водою и ртутью.
2. Наполните ртутью запаянную с одного конца трубку
длиною в 15- 20 см и, закрыв ее пальцем, опустите в чашечку
со ртутью. Почему не образуется торичеллиева пустота в верх-
ней части трубки? Образуется ли она при длине трубки в 50,
60, 70, 80 см?
3. Опыт предыдущего пункта повторите с водой, взяв трубку
длиною в 1 м. Почему не образуется торичеллиева пустота?
Создастся ли она при длине трубки в 2 м, 3 м9 10 м9 11 м9
12 м?

248

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
НЕКОТОРЫЕ ПРИБОРЫ
89. Открытый ртутный манометр (стр. 278, п. 12)
Приборы и материалы. U-образная трубка, укрепленная на стойке.
Маленькая воронка с резиновой перемычкой. Склянка с плотно входящей
пробкой, в которую вставлены две трубки. Ручной воздушный насос, раз-
режающий и нагнетающий. Две толстостенные резиновые трубки. Барометр.
Ртуть.
1. Наденьте на прямое коль-
цо манометрической трубки А
(рис. 228) при помощи рези-
новой перемычки вороночку
(если она не входит в трубку)
и налейте ртути. Легкими уда-
рами по трубке выгоните все
пузырьки воздуха.
2. Присоедините к мано-
метру А при посредстве тол-
стостенной резиновой трубки
а склянку В. Стеклянные труб-
ки, вставленные в пробку
склянки Ву должны сидеть в
ней плотно, а самая пробка
плотно прилегать к горлу
склянки. То же следует ска-
зать и о всех соединениях
трубок.
3. Стоит ли ртуть на одном
уровне в обоих коленах мано-
метра? Как велика упругость
воздуха Рг в склянке В? По-
казаниями какого прибора надо
руководствоваться для опре-
деления давления воздуха в склянке В? Отсчитайте атмос-
ферное давление Н. Выразите рх в килограммах на квадрат-
ный сантиметр.
4. Соедините склянку В толстостенной резиновой трубкой b
с насосом С (с коленом насоса, служащим для выкачивания
воздуха). На трубку b наденьте зажим т. Откройте зажим и
сделайте несколько качаний насосом. Закройте зажим. В ка-
кой ветви манометра уровень ртути выше? На что это указы-
вает? Отсчитайте разность hx уровней ртути в манометре. Как
велика упругость воздуха р2 в склянке В? Выразите р2 в ки-
лограммах на квадратный сантиметр. Сделайте рисунок, отметив
положение ртутных столбиков в обоих коленах манометра.
Рис. 228.

249

б. Повторите измерения еще два раза, создавая большее
разрежение и, наоборот, впуская в склянку В некоторое коли-
чество воздуха.
6. Как велика будет разность уровней ртути, в манометре при
давлениях воздуха в склянке, равных 40 см, "25 мм\ у, ~, -~-
атм.; 0,6 кГ на квадратный сантиметр? Впустите (медленно)
воздух в склянку В.
7. Соедините ее с коленом насоса, служащим для нагнета-
ния воздуха. Откройте зажим и сделайте несколько качаний
насосом. Соблюдайте осторожность — может вырвать пробку
или выбросить ртуть из манометра. Закройте зажим. В какой
ветви уровень ртути выше? На что это указывает? Отсчитайте
разность уровней h2 в манометре. Как велика упругость воз-
духа pQ в склянке В? Выразите рь в килограммах на квадрат-
ный сантиметр. Сделайте новый рисунок, отметив в нем новое
положение ртутных столбиков в манометре.
8. Повторите измерения еще два раза, нагнетая больше
воздуха и наоборот — часть его выпуская из склянки В.
9. Как велика будет разность уровней ртути в манометре
при давлениях воздуха в склянке, равных 90 см, 1245 лог, 1-^- атм.;
1,38 кГ на квадратный сантиметр?
10. Вдувайте или всасывайте воздух из склянки В ртом и
определите наибольшую степень сжатия или разрежения, ка-
кой вам удастся достичь таким путем.
90. Сравнение металлического барометра со ртутным
барометром (стр. 278, п. 12).
Приборы и материалы. Стеклянный колокол с тубусом, пришли-
фованный к стеклянной пластинке. К нему резиновая пробка с тройником.
Металлический барометр. Ртутный барометр. Ртутный манометр. Ручной
воздушный насос разрежающий и нагнетающий. Две толстостенные резино-
вые трубки. Зажим для резиновой трубки. Сало или ланолин. Миллиметро-
вая бумага.
1. Поставьте металлический барометр на стеклянную пла-
стинку. В колокол вставьте плотно резиновую пробку, края
колокола смажьте салом или ланолином. Накройте барометр
колоколом и плотно прижмите его края к стеклянной пла-
стинке (рис. 229).
2. Испытайте, хорошо ли „держит" прибор. Для этого при
помощи насоса увеличьте под колоколом давление на 3—4 см,
зажмите зажим т и пронаблюдайте, остается ли постоянным
положение ртутных столбиков в манометре.
6. Откройте зажим т и отъедините колокол от насоса. По-
стукивая слегка пальцем по колоколу (зачем?), произведите
отсчет по металлическому барометру.
4. Найдите величину атмосферного давления по ртутному

250

барометру. В найденное показание внесите поправку на тем-
пературу ртути. Расширение ртути, благодаря повышению
температуры, увеличивает несколько длину ртутного столба в
барометре. Это увеличение, достигающее при обычных усло-
виях (комнатная температура) приблизительно 2 мм, и надо
отнять от показаний барометра.
5. Снова соедините колокол с насосом. Медленно разрежая
воздух, уменьшите давление миллиметров на 5 и закройте за-
жим. Произведите отсчеты показаний металлического баро-
метра и манометра, опять слегка постукивая по колоколу и
манометру (зачем по манометру?). Запишите показания.
6. Произведите ряд подобных наблюдений, продолжая умень-
шать давление каждый раз на 5—6 мм. Результаты измерений
заносите в таблицу по следующему образцу:
Атмосферное давление (исправленное — 763 мм).
Показания
манометра
Давление под
колоколом
Показания металлическ.
барометра
Поправки
— 25
+ 18
738
781
736
778
+ з
Числа второго столбца находятся на основании показаний
ртутных барометра и манометра.
7. Приведите давление под колоколом к атмосферному, по-
степенно впуская воздух.
8. Соедините колокол
с нагнетательным коленом
насоса. Увеличивая дав-
ление на 5—6 мм, про-
изведите ряд отсчетов по
металлическому баромет-
ру и манометру. Каждый
раз показания заносите в
таблицу.
9. Пользуясь числами
второго и третьего столб-
цов, вычислите поправки
для данного металличе-
ского барометра.
10. Постройте график,
представляющий изменения показаний ртутного барометра при
изменении показаний металлического барометра. Для этого
показания металлического барометра (числа третьего столбца
в таблице) нанесите по оси абсцисс, а показания, которые
давал бы ртутный барометр (числа — второго столбца), по оси
ординат. За начало координат примите наименьшее из наблюдав-
шихся давлений; 1 мм давления изображайте длиною в 1 мм.
Рис. 229.

251

11. Разрежая воздух под колоколом или нагнетая его, по-
лучите какое-либо давление и отметьте показание металличе-
ского барометра. Найдите по графику ему соответствующее
показание ртутного барометра. Полученное число проверьте
на основании показаний манометра.
91. Закрытый ртутный манометр для малых давлений
(стр. 278, п. 12)
Приборы. U-образная изогнутая трубка, запаянная с одного конца,
укреплена на стойке и наполнена ртутью. Склянка с плотно входящей проб-
кой, в которую вставлены 2 трубки. Ручной воздушный насос, разрежаю-
щий и нагнетающий. Две толстостенные резиновые трубки. Барометр.
1 Склянку В соедините с манометром А и насосом (с его
разрежающим коленом) (рис. 230).
2. Действуя поршнем, выкачивайте воздух из склянки. Как
только ртуть начнет опускаться в
закрытом колене манометра, пре-
кратите выкачивание и закройте
зажим.
3. Отсчитайте по шкале раз-
ность уровней ртути в манометре.
Как велико давление воздуха, остав-
шегося в склянке?
4. Отсчитайте по барометру
атмосферное давление. Какая часть
воздуха осталась в склянке?
б. Откройте зажим т и выкачи-
вайте воздух дальше.
6. Когда ртуть перестанет опус-
каться в закрытом колене мано-
метра, закройте зажим и отсчитайте
разность уровней.
7. Как велика теперь упругость воздуха в склянке? Какая
часть воздуха осталась в склянке и какая удалена?
8. Постепенно открывая зажим, впустите воздух в склянку.
9. Какой прибор, только укороченный, представляет изучен-
ный в данной работе закрытый ртутный манометр? Почему
вначале ртуть заполняла все закрытое колено манометра?
Как ртуть установилась бы в манометре, если бы из склянки
был удален весь воздух? Чем объясняется, что насосом уда-
лось выкачать только часть воздуха?
Рис. 230.
92. * Всасывающий водяной насос. Сборка модели
(стр. 278, п. 13)
Приборы и материалы. Ламповое стекло или широкая стеклянная
трубка. Пробка с отверстием и кожаным клапаном (А на рис. 231 и 232).
К ней стеклянная трубочка. Длинная резиновая трубка. Пробка с отверстием,
кожаным клапаном и проволочной рукояткой (Б на рис. 231 и 232). К ней

252

нитки. Пробка с двумя отверстиями, под углом (С на рис. 231 и 232). К ней
стеклянная трубка. Штатив с зажимом. Банка с водой. Стакан.
1. Соберите модель всасывающего насоса по рис. 231 и 232.
Если отдельные части все или некоторые не изготовлены, сде-
лайте их и подгоните друг к другу.
2. Укрепите насос в штативе.
3. Наденьте на стеклянную трубку с резиновую — подлин-
нее и опустите конец последней в банку с водой, стоящую,
например, на полу.
4. Налейте в насос воды и дайте намокнуть ниткам поршня.
Под отверстие d подставьте стакан.
5 Опустите поршень В до конца. Под-
нимайте его вверх. Что происходит с клапа-
ном а? Почему вода поднимается вслед за
поршнем? Остается ли закрытым клапан Ь?
6. Подняв поршень В на возможную вы-
соту, опускайте его. Что происходит с кла-
паном Ь? Остается ли закрытым клапан а?
Куда перемещается вода, собранная в про-
странстве Е при поднятии поршня?
7. Передвигайте поршень вверх и вниз и
наблюдайте за действием клапанов и пере-
движением воды.
Рис. 231.
Рис. 232.
8. Сделайте подобный рисунок модели всасывающего водя-
ного насоса и опишите его действие.
93. * Нагнетательный водяной насос. Сборка модели
(стр. 278, п. 13)
Приборы и материалы. Прибор для получения фонтана (рис. 233).
Два ламповых стекла или две широкие стеклянные трубки (Л и В на рис. 234).
Пробка с рукояткой (С на рис. 234), к ней нитки. Две пробки (D и £,
с отверстиями; к ним клапаны (а и Ь). Три стеклянные трубки (с, d и е на
рис. ^34). Две резиновые трубки. Стеклянный наконечник. Штатив с зажи-
мом. Банка с водой. Широкая чашка.
1. Для более полного выяснения действия нагнетательного
водяного насоса соберите сначала прибор, изображенный на

253

рис. 233. В склянку налейте воды и плотно закройте проб-
кой.
2. Открыв зажим т, ртом через наконечник а вдувайте
в склянку воздух. Закройте зажим. Равно ли давление воз-
духа, находящегося в склянке, давлению атмосферного воз-
духа?
3. Поставьте прибор в широкую чашку. Откройте зажим.
Что происходит? Объясните наблюдаемое.
4. Соберите модель нагнетательного насоса по рис. 234 и
235. Если отдельные части, все или некоторые, не изготовлены,
сделайте их и подгоните друг к другу.
5. Укрепите насос в штативе. На отводящую трубку с на-
деньте резиновую с стеклянным наконечником.
Рис. 233.
Рис. 234.
6. Налейте в насос воды и дайте намокнуть ниткам пор-
шня. На трубку d наденьте резиновую трубку; конец послед-
ней опустите в банку с водой. Во время действия насоса по-
просите товарища держать резиновую трубку С с наконечни-
ком над широкой чашкой.
7. Опустите поршень С до конца. Поднимайте его вверх.
Что происходит с клапаном а? Почему вода поднимается вслед
за поршнем? Остается ли закрытым клапан Ь?
8. Подняв поршень на возможную высоту, опускайте его.
Что происходит с клапаном Ы Остается ли закрытым кла-
пан а? Куда перемещается вода, собранная в пространстве А
при поднятии поршня?
9. Передвигайте поршень вверх и вниз и наблюдайте
за действием клапанов и передвижением воды.

254

10. Бьет ли из насоса непрерывная струя воды?
11. Трубку С переставьте так, чтобы она оканчивалась в
трубке В у верхней пробки и внутрь не вдавалась. Получается
ли теперь при действии насоса непрерывная струя, или она
прерывается? Только при каком движении поршня получается
теперь струя из насоса?
12. Снова опустите трубку С внутрь трубки В и работайте
поршнем. Получается ли опять струя воды непрерывная?
Рис. 235.
Рис. 236.
Остается ли воздух над водой в трубке В ? Что с ним происходит
при поднятии и опускании поршня? Оставался ли воздух над во-
дой в трубке В} когда трубка была поднята до конца. Объясните
роль воздушной полости („воздушной подушки") в трубке В.
(Поставьте в связь с опытом, проделанным в начале работы
в п. 1—3).
13. Сделайте подробный рисунок модели нагнетательного
водяного насоса и опишите его действие.
94. Сифон
Приборы и материалы. Две стеклянные трубки, соединенные ре-
зиновой трубкой. Два стакана. Маленький стаканчик. Чашка. Несколько де-
ревянных кубиков. Вода. Керосин.
Рис. 237.
1. Налейте в оба стакана
до одного и того же уров-
ня воды и поставьте их на
стол рядом.
2. Налейте воды в ма-
ленький стаканчик и из него
над чашкой наполните труб-
ки А и В (рис. 236), соеди-
ненные резиновой трубкой
С, водой доверху.
3. Закройте пальцами
концы трубок А и В и погру-
зите их в стаканы с водой
(рис. 236). Почему вода не
выливается из трубок?
4. Не вынимая трубки А

255

из воды, приподнимайте левый стакан и поставьте его на под-
ставку (рис. 237). Что происходит с водой?
5. Для объяснения действия прибора АСВ, называемого си-
фоном, найдите, какие давления испытывает слой 5 воды, на-
ходящийся в верхней части сифона с той и с другой стороны
(/У — атмосферное давление, hx и Л2 — расстояния слоя от по-
верхности воды в стаканах). Равны ли эти давления? Какое
условие является необходимым для переливания жидкости
при помощи сифона из одного сосуда в другой?
6. Повторите опыт переливания воды посредством сифона
в несколько измененной форме. Поставьте один стакан с во-
дой на подставку, опустите в него трубку и, высасывая воз-
дух ртом через трубку В, поднимите воду в трубки Л и С.
Вода польется во второй поставленный стакан.
7. Налейте в один из стаканов воды, а сверху керосина. Как
слить при посредстве сифона только слой керосина или только
воду? Проделайте то и другое.
ГЛАВА ПЯТАЯ
ЗАКОН АРХИМЕДА
95. * Величина силы, с которой жидкость выталкивает
погруженное в нее тело
(стр. 278, п. 15—16)
Приборы и материалы. Весы
с короткой чашкой. Штатив для весов.
Разновес и к нему пинцет. Стакан. Три
тела разного объема и материала. Мензур-
ка. Отливной сосуд. Подставки. Нитки.
Вода.
1. Обвяжите тело ниткой и под-
весьте его к короткой чашке весов
(рис. 238). Установите равновесие,
накладывая разновески и на вторую
чашку. Сосчитайте их вес (вес тела).
Запишите в указанную далее таб-
лицу.
2. Подставьте под тело стакан
с водой и погрузите тело в воду.
Которая чашка перетянула при по-
гружении тела в воду? Почему она
перетянула?
3. Установите вновь равнове-
сие, снимая часть разновесок с пра-
вой чашки и накладывая взамен
новые. Тело должно быть все по-
гружено в воду и не должно ка-
Рис. 238.

256

саться стенок и дна стакана. Запишите в таблицу, каков вес
тела в воде.
4. Найдите объем тела. Если тело правильной формы,—
путем расчета, если неправильной,— с помощью мензурки или
отливного сосуда (см. раб. 10 и 11).
5. Каков вес воды, взятой в объеме тела, иначе говоря,
воды, вытесняемой телом? Запишите этот вес в таблицу.
6 Сведите в,е данные в таблицу.
7. Повторите опыт, взяв другие тела.
8. Какой вывод вы можете сделать на основании проделан-
ной работы, учтя возможные ошибки при взвешивании и изме-
рении объема тела?
9. Сделайте рисунки, поясняющие последовательный ход
опыта.
Наблю-
дения
Вес тела
Сила, с которой
вода выталкивает
погруженное в
нее тело р—рх
Вес воды в объеме
тела (вытесняемой
телом) q
в воздухе
Р
в воде
Р\
1
2
3
96. Величина силы, с которой газ выталкивает погруженное
в него тело
(стр. 280, п. 20)
Приборы и материалы. Весы с короткой чашкой. Штатив для
весов. Мелкий разновес на дощечке (0,01— 0,5 г). Пинцет. Жестянка с дробью.
Аппарат для получения углекислого газа (рис. 239). Склянки с серной кис-
лотой (D на рис. 239). Запаянный жестяной цилиндр. Стеклянная банка.
Миллиметровая линеечка. Раствор соляной кислоты. Мрамор. Лучинки.
Спички.
1. Установите приборы, как это изображено на рис. 239.
2. Тарируйте тщательно жестяной запаянный цилиндр А.
3. Приоткройте кран а у аппарата С. По проходящим через
серную кислоту в склянке D пузырькам газа убедитесь, что
аппарат С действует исправно и выделяет достаточное коли-
чество углекислого газа. (Проходящий газ не должен выбра-
сывать серной кислоты из склянки D.)
4. Что вы наблюдаете? Почему поднимается цилиндр Л?
5. По прошествии минут 5—10 поднесите к отверстию
банки В зажженную лучину. Если она тухнет, значит сосуд В
наполнен углекислым газом. Тогда положите на чашку Е раз-
новески до полного равновесия.
6. Еще продолжайте пропускать ток газа, и если равнове-
сие нарушается, вновь добейтесь его. Когда есть полная уве-
ренность, что сосуд В содержит только углекислый газ, и

257

равновесие установлено, сосчитайте разновески, положенные
на чашку Е. Что дает их вес (р)?
7. Разберите всю установку.
8. Измерьте миллиметровой линеечкой высоту жестяного
цилиндра и его диаметр (в нескольких направлениях). Вычис-
лите объем цилиндра (в целых кубических сантиметрах).
9. Принимая вес одного кубического сантиметра комнат-
ного воздуха равным 0,0012 Г, а углекислого газа — 0,0018 Г,
рассчитайте, на сколько углекислый газ, взятый в объеме ци-
линдра, весит больше, чем такой же объем воздуха (q).
10. Сравните числа р и q. Равны ли они? Если есть раз-
Рис. 239.
ница, находится ли она в пределе тех ошибок, которые могут
получиться при взвешивании? На что указывает равенство чи-
сел р и q?
97. Действие тела на жидкость, в которую оно погружено
(стр. 280, п. 21)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Жестянка
с дробью. Разновес. Пинцет. Кусок металла. Штатив с зажимом. Нитки.
Стакан. Вода.
1. Тарируйте на весах стакан с водой.
2. Подвесьте на нитке к штативу тело, которое служило
вам для опытов в работе 95, и погрузите его в стакан с во-
дой так, чтобы оно не касалось стенок и дна стакана (рис. 240).
Почему чашка со стаканом А опустилась?
3. Накладывайте гирьки на чашку с тарой, пока не насту-
пит равновесие. С какой силой действует тело на воду?

258

Рис. 240.
4. Сравните величину
этой силы с силой р—ри
с которой вода выталки-
вает тело (работа 95), а
также с весом воды q,
вытесняемой телом.
98. Дополнительные
упражнения
1. (Стр. 279, п. 18).
Проделайте работу 95
полнее, взяв три тела:
кусок железа, кусок свин-
ца такого же объема и
кусок свинца одинако-
вого веса с куском же-
леза, и три жидкости: во-
ду, насыщенный раствор
поваренной соли и керо-
син. Результат всех изме-
рений занесите в таблицу.
Сделайте выводы из всех проделанных опытов. Для этого
внимательно исследуйте результаты измерений, занесенные
вами в таблицу.
Вес
в воздухе
Вес в воде р\
Вес в насыщ.
раств. повар, соли
(уд. вес 1,2) рг
Вес в керосине
(уд. вес 0,84) рв
Выталкивающая
сила при по-
гружении
Объем тела v
Вес вытеснен-
нный телом
Р
в воду
P—Pi
в насыщ.
раствор
Р-Р2
воды q1
насыщ. ра-
створа со-
ли q2
керосина q3
1. Кусок
железа
2. Кусок
свинца
(того же
объема)
3. Кусок
свинца
(того же
веса)
2*. (Стр. 280, п. 19.) Подвесьте к концам равноплечего
рычага (или коромысла весов) два тела одинакового веса: одно

259

из железа, другое из свинца. Погрузите оба тела в воду. Ка-
кое из них перетягивает?
3*. Подвесьте к концам. равноплечего рычага (или коро-
мысла весов) две латунные гирьки одинакового веса. Погру-
зите одну из них в воду, другую в керосин. Которая из них
перетягивает?
4. (Стр. 279, п. 17.) Проделайте следующий опыт, хорошо
поясняющий закон Архимеда. Подберите камень, который вхо-
дил бы в небольшую стеклянную или металлическую баночку.
Опустив камень на нитке в баночку, на-
лейте последнюю до краев водой. Затем
осторожно выньте камень: вода опустит-
ся, и над ней в баночке освободится про-
странство, равное объему камня. По-
ставьте баночку с оставшейся водой на
укороченную чашку, подвесьте к ней
снизу камень и уравновесьте весы. Если
погрузить камень в подставленный сосуд
с водой, другая чашка с тарой перетя-
нет. Долейте баночку с водой доверху.
Восстановилось ли равновесие? Сделайте
ряд последовательных рисунков, пояс-
няющих ход всего опыта.
5*. (Стр. 280, п. 22.) В склянку А
(рис. 241) с плотно входящей и надежно
укрепленной пробкой через трубку а
накачайте насосом воздух (качните раз
20—25) и закройте зажим т. Наденьте
на трубку резиновый мешочек В (от
детского воздушного шара), предвари-
тельно выдавив из него воздух, и привя-
жите. Уравновесьте прибор на весах.
Откройте зажим. Мешочек раздуется. Почему при этом нару-
шается равновесие (склянка А с мешочком „становится легче")?
Рис. 241.
ГЛАВА ШЕСТАЯ
ВСПЛЫВАНИЕ И ПЛАВАНИЕ ТЕЛ
99. * Когда тело тонет, всплывает и остается внутри
жидкости? (Стр. 280, п. 23)
Приборы и материалы. Бутылочка с плотно входящей пробкой.
Банка. Отливной сосуд. Мензурка. 2 стакана. Весы. Штатив для весов.
Жестянка с дробью. Разновес. Пинцет. Нитки. Вода.
1. Привяжите к горлышку бутылочки нитку. Налейте столько
воды в бутылочку, чтобы она, плотно закрытая пробкой, то-

260

пула при погружении в банку с водой. Выньте бутылочку из
банки, вытрите ее и взвесьте. Запишите ее вес.
2. Отлейте часть воды из бутылочки, чтобы она, плотно
закрытая пробкой, всплывала на поверхность воды. Вытрите и
вторично взвесьте.
3. Прилейте немного воды в бутылочку и, закрыв пробкой,
опустите в воду. В зависимости от того, тонет ли бутылочка
или всплывает, уменьшайте или увеличивайте количество
воды до тех пор, пока она не будет оставаться внутри
жидкости, или весьма медленно всплывать, или весьма медленно
опускаться. Выньте, вытрите и взвесьте в третий раз.
4. Пользуясь отливным сосудом и мензуркой, определите
объем, а значит — и вес воды, вытесняемой бутылочкой. Из-
мерение проделайте три раза и из полученных результатов
возьмите среднее.
5. Что дает, согласно закону Архимеда, вес воды, вытес-
няемой бутылочкой? Под действием каких двух сил находится
тело, погруженное в жидкость? В каких направлениях дей-
ствуют эти силы? Сравните вес тела (бутылочки) с весом воды,
вытесняемой телом (бутылочкой) для всех рассмотренных
вами случаев: 1) когда тело тонет, 2) когда оно всплывает и
3) когда оно находится внутри жидкости. Сделайте оконча-
тельные выводы на основании настоящей работы.
100. * Изменение положения тела в жидкости при изменении
веса или объема тела и замене одной жидкости другой
(стр. 280, п. 24—28)
Приборы и материалы. Поплавок (Л на рис. 242). Бутылка с проб-
кой и трубкой (В на рис. 242). Резиновая трубка. Скляночка, заткнутая плотно
входящей пробкой с передвигающейся стеклянной палочкой (рис. 243).
Банка. Нитки. Железная коробка и железная пластинка
одинакового веса. Отливной сосуд. Мензурка. Два ста-
кана. Стеклянная чашечка. Весы. Штатив для весов. Жес-
тянка с дробью. Разновес. Пинцет. Железный гвоздик.
Ртуть. Керосин. Стеариновый огарок. Лед. Вода.
Рис. 242.
1. Возьмите так называемый поплавок Де-
карта („картезианский водолаз", „американский
житель"). Это маленькая пробирочка, заткну-
тая пробкой с продольным прорезом (рис. 242).
Пробирочка нагружена дробью или наполнена
водой в такой мере, что, пущенная на воду,
держится у самой поверхности воды, чуть-чуть
выставляясь.1 Если последнего не наблюдается,
исправьте и окончательно подгоните вес по-
плавка, присыпая или отсыпая дробь (доливая
или отливая воду). Опустите поплавок в буты-
1 Можно заменить маленькой открытой скляночкой.

261

лочку с водой (поверх воды оставьте немного воздуха) и за-
кройте его плотно пробкой с входящей стеклянной трубкой,
на которую надета резиновая. Вдувайте ртом в трубку воздух.
Отчего поплавок тонет? Проследите за уровнем воды в про-
бирке. Прекратите вдувание. Отчего поплавок поднимается? Ка-
ков уровень воды теперь в пробирке? Регулируя давление, до-
бейтесь того, чтобы поплавок держался внутри жидкости. Каков
уровень воды в этом случае по сравнению с первыми двумя?
2. Какое вы можете указать практическое применение того
принципа, который вы наблюдали на поплавке?
3. Возьмите скляночку, заткнутую плотно входящей проб-
кой с передвигающейся стеклянной или деревянной палочкой
(рис. 243). К скляночке привяжите нитку и налейте в нее
столько воды, чтобы она, закупоренная пробкой и с сильно выдви-
нутой стеклянной палочкой, плавала у поверхности воды (кон-
чик палочки немного выставлялся над водой).
Вдвиньте затем палочку возможно глубже внутрь
склянки и опустите ее опять в воду. Скляночка
потонет? Почему? Изменился ли вес склянки?
Изменился ли ее объем? Почему, если объем
плавающего тела уменьшается, оно может пото-
нуть? Если бы у вас скляночка после двигания
палочки не потонула, надо подрегулировать при-
бор, добавив к нему немного воды. Выдвиньте
снова палочку возможно выше. Почему скляночка
опять всплывает? Увеличился ли ее объем? По-
чему с увеличением объема скляночка опять
всплывает? Установите палочку в пробке в таком
положении, чтобы скляночка держалась внутри
воды. Что нужно сказать про вес воды, вытесняемой скляноч-
кой в этом случае, и про вес самой скляночки?
4. Возьмите железную пластинку и железную коробочку
одинакового веса. Измерьте вес воды, вытесняемой пластинкой
и плавающей коробочкой. Одинаковы ли они? Почему пла-
стинка тонет, а коробочка плавает?
5. Опустите железный гвоздик в чашечку со ртутью. По-
чему гвоздь не тонет в ртути? Каков удельный вес железа и
ртути?
6. Опустите короткий стеариновый огарок в воду, а затем
в керосин. Что наблюдается? На основании опыта ответьте: в
каких пределах заключается удельный вес стеарина?
101. * Плавание тела (основной закон) (стр. 281, п. 29)
Приборы и материалы. Весы. Разновес. Скляночка. Отливной
сосуд. Два стакана. Мензурка. Жестянка с дробью. Вода.
1. Налейте в скляночку столько воды, чтобы она плавала
устойчиво на воде.
Рис. 243.

262

2. Вытрите ее и взвесьте.
3. Налейте воды в отливной сосуд и дайте ей спокойно
стечь в подставленный стакан.
4. Подставьте под отверстие отливного сосуда предвари-
тельно тарированный стакан, пустите плавать скляночку с во-
дой и взвесьте воду, вытесненную погруженною частью пла-
вающей скляночки.
5. Повторите измерения пункта 4 еще два раза и из трех
полученных результатов возьмите средний.
6. Сравните вес скляночки и вес воды, вытесненный ее по-
груженной частью. Если равенства нет, находится ли раз-
ница в пределе возможных ошибок при вытеснении воды и
взвешиваниях?
7. Измените вес плавающей склянки и еще раз проделайте
опыт сравнения веса плавающего тела и веса жидкости, вытес-
няемой его погруженной частью.
8. Формулируйте основной закон плавания тел.
102. Плавание тела (степень погружения в различных
жидкостях) (стр. 281, п. 30)
Приборы и материалы. Пробирка с проволочной дужкой и деле-
ниями. Проволочный крючок. Весы. Штатив для весов. Разновес. Пинцет.
Мензурка. Два стакана. Дробь. Вода. Насыщенный раствор поваренной соли.
Денатурированный спирт (или керосин). Раствор медного купороса. Милли-
метровая бумага.
1. В пробирку насыпьте такое количество дроби, чтобы она,
закрытая пробкой,1 плавала в спирте (или керосине) и в ра-
створе поваренной соли, сохраняя вертикальное положение.
Пробу эту произведите в стаканчиках. Вытрите пробирку и
взвесьте.
2. Каков вес и объем воды, вытесняемой погруженной ча-
стью пробирки (работа 101)? Опуская осторожно (с помощью
крючка) пробирку в мензурку с водой, еще раз установите это.
Отметьте также, до какого давления пробирка погружается в
воде.
3. Замените воду в мензурке спиртом (или керосином).
Найдите объем спирта, вытесняемого пробиркой (опыт повто-
рите раза три, меняя первоначальный объем жидкости). Равен
ли объем вытесненного спирта объему вытесненной воды?
Зная удельный вес спирта, найдите вес спирта, вытесненного
погруженною частью пробирки. Сравните его с весом про-
бирки. Равны ли они? Если полного равенства нет, то нахо-
дится ли разница между ними в пределе тех ошибок, которые мо-
гут получиться при измерении объема данной мензуркой и
1 Пробка для того, чтобы при пробах жидкость не попала внутрь про-
бирки.

263

взвешивании на данных весах? Заметьте, до какого деления
погружается пробирка в спирте.
4. Вылейте спирт из мензурки, выполощите ее и налейте
насыщенного раствора поваренной соли. По предыдущему най-
дите объем раствора, вытесняемого пробиркой, и степень по-
гружения. Определите удельный вес насыщенного раствора
поваренной соли.
5. В какой из жидкостей пробирка погружалась больше, в
какой меньше? Постройте график, пользуясь полученными ре-
зультатами. Для этого на горизонтальной оси отложите удель-
ные веса (спирта, воды, насыщенного раствора соли), а по
вертикальной оси — глубины погружения тела. Найденные
точки соедините между собой линиями. Какой вид имеет
график?
6. Пользуясь графиком, найдите удельный вес новой жид-
кости (например, раствора медного купороса). Для этого на-
лейте в мензурку раствор медного купороса и, опустив про-
бирку, измерьте глубину погружения. Определите по графику,
какая величина удельного веса отвечает найденной глубине
погружения.
103. Дополнительные упражнения
1. * На поверхность воды в широкой чашке опустите бру-
сочки из дерева, пробки, парафина. Почему степень их погру-
жения различна? Вспомните, каковы удельные веса взятых
материалов. Которое из тел погружается больше других и ко-
торое меньше? Сделайте рисунки, указывающие на различную
степень погружения взятых тел.
2. * Возьмите скляночку, изображенную на рис. 243 (ра-
бота 100). Налейте в нее столько воды (или насыпьте дроби),
чтобы при подходящем положении палочки а скляночка Л,
опущенная в воду комнатной температуры, держалась у по-
верхности воды (но была погружена почти целиком). Пере-
несите приборчик в теплую воду — он затонет. Почему?
3. Пользуясь отливным сосудом и мензуркой или даже
одной только мензуркой, не производя взвешиваний, а осно-
вываясь на найденном выше законе плавания тела (работа 101),
определите удельный вес дерева или стеарина.
4. * Возьмите жестяную коробочку (например, из-под кон-
сервов, конфет и т. п.). Взвесьте ее. Определите вес воды, вы-
тесняемой жестянкой — ее водоизмещение (из линейных разме-
ров или пользуясь отливным сосудом). Рассчитайте, как велика
возможная нагрузка для жестянки. Проверьте расчет путем
непосредственных опытов. Что это значит: „судно в 10000 т
водоизмещения" ?
5. Возьмите несколько деревянных брусков прямоугольной
формы. Измерьте их линейные размеры, подсчитайте объем и

264

вес. Определите грузоподъемность плота из связанных брусков.
Проверьте расчет путем непосредственного опыта, пуская пла-
вать плот на воду и нагружая его.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВЕСА
104. * Удельный вес твердого вещества (гидростатическое
взвешивание) (стр. 282, п. 31, 32, 35)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Разновес. Пин-
цет. Тела (стеклянная пробка, железная гайка, кусок меди, мрамора и др.).
Нитки. Стакан. Вода.
1. Взвесьте одно из данных вам тел. Запишите полученное
число в приведенную дальше таблицу.
Тела
Вес
Объем
Удельный
вес
в воздухе
Р
в воде
Pi
1
2
3
2. Подвесьте тело на нитке под короткой чашкой весов на
такой высоте, чтобы тело при равновесии весов приходилось
в средней части стакана. Налейте в стакан воды и взвесьте
тело, когда оно находится в воде. Тело не должно касаться
стенок и дна стакана. Полученное второе число также запишите
в таблицу.
3. Что дает разность р—p1? Чему равен объем тела? Най-
дите удельный вес взятого твердого вещества.
4. Составьте буквенную формулу для определения удель-
ного веса.
5. Определите удельные веса других веществ.
6. Какова относительная и абсолютная погрешности оконча-
тельного результата? В каких долях может получиться неточ-
ность?
105. Удельный вес твердого вещества, растворимого в воде
(гидростатическое взвешивание) (стр. 282, п. 31, 35)
Приборы и материалы. Весы с короткой чашкой. Штатив для
них. Разновес. Пинцет. Кусок медного купороса. Нитки. Керосин (или рас-
твор медного купороса).
1. Применяя приемы предыдущей работы и погружая кусок
медного купороса в керосин (в нем он не растворяется), опре-

265

делите удельный вес медного купороса относительно керосина
(принимая временно удельный вес последнего равным 1). Обо-
значьте найденный вес через d±.
2. Число для удельного веса керосина возьмите из ваших
прежних измерений. Обозначьте его через D.
3. Как найти действительный удельный вес медного купо-
роса (относительно воды — принимая ее удельный вес равным 1)г
зная dlf D и 1 (удельный вес воды)?
106. Удельный вес твердого вещества, более легкого, чем
вода (первый прием) (стр. 282, п. 31, 33, 35, 36)
Приборы и материалы. Весы с короткой чашкой. Штатив для
весов. Жестянка с дробью. Разновес. Пинцет. Кусок парафина. Свинцовый
грузик с крючком. Нитки. Стакан. Вода.
1. Взвесьте кусок парафина (р).
2. Перевяжите ниткой кусок парафина,
оставив свободными два конца. К одному
концу привяжите свинцовый грузик, за дру-
гой конец парафин и свинцовый грузик под-
весьте к короткой чашке весов. Подставьте
стакан (рис. 244).
3. Налейте в стакан столько воды, чтобы
при равновесии весов свинцовый грузик це-
ликом погружался в нее, а парафин остался
над водой. Пользуясь тарой, уравновесьте
весы в таком положении.
4. Опустите коромысло весов настолько,
чтобы вода при равновесии весов стояла выше
парафина. Почему короткая чашка весов под-
нялась? Пользуясь разновесками, установите
равновесие.
5. Как велико давление на кусок пара-
фина? Как велик вес воды, вытесненной парафином (#)? Как
велик объем парафина? Найдите удельный вес парафина.
6. Оцените, в каком десятичном знаке возможна неточность.
Рис. 244.
107. Удельный вес твердого вещества, более легкого, чем
вода (второй прием) (стр. 282, п. 31, 35, 36)
Приборы и материалы. Весы. Штатив для весов. Жестянка с дробью.
Разновес. Пинцет. Штатив с зажимом. Большая корковая пробка. Вязальная
спица, воткнутая в пробку.
1. Взвесьте пробку (/?).
2. Налейте в стакан такой объем воды, чтобы она вылилась
при погружении в нее пробки. Тарируйте стакан вместе с водой.
3. Закрепите спицу отвесно в штативе, насадите на нее
пробку и погрузите ее в стакан с водою (пробка при этом не

266

должна касаться стенок стакана, см. рис. 240). Почему наруши-
лось равновесие?
4. Восстановите равновесие, накладывая на чашку весов
гирьки. Что показывает вес гирек (д)? Каков объем пробки?
5. Найдите удельный вес пробки.
6. Оцените, которая десятичная цифра в
полученном результате сомнительна.
108. Удельный вес жидкости
(гидростатическое взвешивание)
(стр. 282, п. 31, 34—36)
Приборы и материалы. Весы с короткой
чашкой. Штатив для весов. Жестянка с дробью. Разно-
вес. Пинцет. Скамеечка (если нет короткой чашки).
Стеклянный подвесок (или стеклянная пробка). Нитки.
Два стакана. Вода. Керосин. Раствор медного купо-
роса.
1. Подвесьте под короткой чашкой стек-
лянный подвесок так, чтобы при равновесии
весов он приходился в средней части стакана
(рис. 245), и взвесьте его.
2. Налейте в стакан воды и найдите вес
подвеска в воде.
3. Выньте подвесок из воды, вытрите его насухо. Погрузите
подвесок в раствор медного купороса и найдите его вес в рас-
творе.
4. Все полученные данные запишите в таблицу:
Рис. 245.
Жидкость
Вес тела
Удельный
вес жидко-
сти
в воздухе
Р
в воде
Pi
в жидкости
Р2
Раствор медного купо-
роса
5. Вычислите по данным опыта удельный вес раствора мед-
ного купороса. Составьте буквенную формулу для определения
удельного веса жидкости. Что дает разность р—/?х? Разность
р — р2? Которая больше? На что это указывает?
6. Выньте подвесок из раствора медного купороса, ополос-
ните его водой и вытрите. Разновески с чашки снимите. По-
грузите подвесок в керосин и найдите его вес в керосине.
7. Вычислите по данным опыта удельный вес керосина.
8. Отдайте себе отчет, сколько десятичных знаков следует
взять в полученных результатах.

267

109. Ареометр
Приборы и материалы. Два ареометра для жидкостей с удель-
ным весом, большим и меньшим единицы. Стеклянный цилиндр к ним.
Насыщенный раствор медного купороса. Керосин и другие жидкости.
1. Рассмотрите внимательно оба ареометра. Как нанесены
деления на ареометре для жидкостей с удельным весом, боль-
шим единицы (рис. 246), на ареометре для жидкостей с удель-
ным весом, меньшим единицы (рис. 247).
2. Налейте в цилиндр насыщенный раствор мед-
ного купороса, опустите в него ареометр и из-
мерьте удельный вес раствора купороса.
3. Вылейте из цилиндра раствор медного купо-
роса обратно в склянку, ополосните цилиндр во-
дой и вытрите. Налейте в цилиндр керосина, опус-
тите второй ареометр и измерьте
удельный вес керосина.
ПО. Дополнительные упражнения
1. (Стр. 282, п. 38.) Приготовь-
те растворы цинкового купороса с
концентрацией в 50, 40, 30, 20 и
10%- Концентрация раствора из-
меряется весом растворенного ве-
щества в 100 Г раствора. Рассчи-
тайте, сколько надо взять купо-
роса и сколько воды для получения
растворов указанных выше концен-
траций. Количества растворов дол-
жны быть достаточны для плавания
в них данного ареометра. Приго-
товленные растворы профильтруйте
и влейте в склянки с наклеенными
и подписанными ярлычками.
Наливая в цилиндр последова-
тельно все приготовленные раство-
ры и погружая в них ареометр,
измерьте удельные веса раствора.
Рис. 246.
Рис. 247.
Каждый раз перед новым измерением обмывайте как ареометр,
так и цилиндр.
Постройте график, изображающий зависимость между удель-
ным весом раствора и его концентрацией. По оси абсцисс от-
кладывайте концентрации растворов (масштаб—1%—2 мм),
а по оси ординат — удельные веса (масштаб — 0,01 удельного
веса — 5 мм). У начала координат поставьте 0 концентрации
я 1 удельного веса (чистая вода).
Пользуясь построенным графиком, найдите удельный вес

268

раствора некоторой концентрации (например 25%). Приго-
товьте такой раствор и определите ареометром его удельный
вес. Полученное число сравните с найденным по графику.
2. (Стр. 283, п. 39.) Поплавок А (рис. 248) состоит из про-
бирки с шариком на конце, наполненным дробью или ртутью.
Пустой поплавок при погружении в воду сидит очень неглу-
боко. В верхней части поплавка имеется метка а. Имея такой
поплавок и мензурку с делениями на ^ или JQ СМ6, 1 вы можете
весьма просто определять удельные веса жидкостей, имеющихся
даже в небольших количествах (5—10 см3). Налейте в поплавок
такое количество воды, чтобы он при погружении в воду опу-
стился ровно до метки а. Перелейте воду из поплавка в мен-
зурку и измерьте ее объем. Вытрите на-
сухо поплавок внутри и налейте в него
исследуемую жидкость в таком количестве,
чтобы поплавок плавал в воде, погружаясь
опять до такой же метки а. Перелейте
жидкость из поплавка в мензурку и из-
мерьте ее объем. Одинаковы ли объемы
воды и исследуемой жидкости, потребовав-
шиеся для погружения поплавка А до
метки а? Одинаков ли их вес? Найдите
удельный вес данной жидкости.
3. Определите подобным же образом
удельные веса разных жидкостей. Каждый
раз перед наполнением новой жидкостью
поплавок внутри ополаскивайте и выти-
райте насухо.
4. Лед и парафин плавают на воде, но
тонут в денатурированном спирте. ^Опре-
делите удельные веса льда и парафина
с помощью ареометра или поплавка (рис. 248) по методу всплы-
вания.
5. Подобным же образом определите удельный вес эбонита,
который тонет в воде и всплывает в насыщенном растворе по-
варенной соли.
6. Если тело плавает на поверхности воды, то часть его
погружена в воду, а часть поднята над водой. Каково отно-
шение веса плавающего тела и веса воды, вытесненной его
погруженною частью?
Если тело имеет форму бруска, то какая часть его высоты
находится под водою и какая над водою? Как определить
объем ледяной горы, плавающей в Ледовитом океане, зная
объем выступающей над водою части этой горы?
Рис. 248.
1 Может быть заменена бюреткой.

269

ГЛАВА ВОСЬМАЯ
ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ И ГАЗА. СОПРОТИВЛЕНИЕ
ПРИ ДВИЖЕНИИ ТЕЛ В СРЕДЕ
111. Модель водяной турбины. Мощность. Коэффициент
полезного действия (стр. 283, п. 40)
Приборы и материалы. Модель водяной турбины. Металлический
манометр. Металлический штатив с зажимом. Высокая стойка для блока.
Блок. Струбцинка. Резиновые трубки. Тройник. Большая чашка для воды.
Мензурка (большая). Метровая линейка. Часы или секундомер. Шнур.
Грузы. Проволока.
Рис. 249.
1. Рассмотрите внимательно данную модель водяной турбины.
Сделайте ее схематический рисунок.
2. Соберите всю установку, как показано на рис. 249. Сопло
турбинки соедините при посредстве резиновых трубок и трой-
ника с водопроводным краном и манометром. К трубке, отводя-
щей воду, также присоедините резиновый шланг; конец по-
следнего опустите в чашку. Все места соединения закрепите
шнуром или проволокой.
3. Приоткройте водопроводный кран и пустите сначала сла-
бую струю воды. Проследите за работой турбинки. Затем по-
степенно усиливайте напор воды, больше открывая водопро-
водный кран.
4. Прикрепите один конец шнура к оси турбинки; второй
конец перекиньте через блок и спустите донизу. Подвесьте

270

груз в 100 Г. Открывая водопроводный кран, заставьте тур-
бинку работать и поднимать груз.
5. После всех указанных выше предварительных испытаний
приступите к измерениям. Вылейте воду из чашки. Подвесьте
груз и отметьте его начальное положение. Отметив время по
часам, пустите в ход турбинку. Во время подъема груза
отметьте показание манометра. Когда груз поднимется на воз-
можную высоту, отметьте время по часам и закройте кран.
Измерьте мензуркою расход воды. Все данные запишите в при-
веденную таблицу.
Наблюдения
Поднимае-
мый груз
Высота
подъема
Время
подъема
Расход
воды
Напор
воды
Работа
полез-
ная
затра-
ченная
к. п. д.
Мощность
полез-
ная
затра-
ченная
6. Измерения и расчеты произведите при различных грузах
и различных напорах воды. Сделайте выводы из полученных
результатов.
112. Зависимость сопротивления воздуха от формы
движущихся тел (стр. 283, п. 41)
Приборы. Модель аэродинамической трубы с электродвигателем
(рис. 250). Набор тел для подвешивания в трубе.
1. Ознакомьтесь с устройством и действием модели аэро-
динамической трубы. Труба (рис. 250) состоит из трех частей —
цилиндрической А и конических В и С. Перед конической
частью В находится электродвигатель, на ось которого насажен
воздушный винт (пропеллер) Лопасти последнего так направ-
лены, что воздух при вращении винта всасывается в трубу
через С (движется от С к В). Над отверстием вверху цилин-
дрической части А установлен динамометр со стрелкой и шка-
лой. К динамометру подвешиваются испытуемые тела. С боков
в цилиндрической части А имеются окошки.
2. Проверьте исправность действия электродвигателя и про-
пеллера. Получается ли при действии электродвигателя и вра-
щении пропеллера сильный поток воздуха? Выключите электро-
двигатель.
3. Испытуемые тела (например, цилиндр, цилиндр с конусо-
образной насадкой, цилиндр с закруглениями, тело каплеобразной
формы) имеют одинаковый вес и одинаковую лобовую площадь

271

(площадь наибольшего сечения тела в направлении, перпенди-
кулярном движению).
4. Подвесьте одно из испытуемых тел к динамометру. Вы-
ключите электродвигатель. Отсчитайте показание стрелки
Рис. 250.
динамометра и запишите его в таблицу, в первом столбце кото-
рой укажите, какое взято тело (рисунок тела). Выключите
электродвигатель.
5. Произведите такие же измерения по отношению ко всем
данным телам. Полученные результаты занесите в таблицу.
6. Сделайте выводы из ваших наблюдений.
113. Дополнительные упражнения.
1. Трубка А (рис. 251, а) в средней части несколько сужена.
Конец трубки К опущен в стакан с водой. Продувайте воздух
а Рис. 251. б
ртом через трубку А. Вода поднимается из стакана по
трубке К. Объясните, почему это происходит.
2. Положите на стол картонный кружок со вставленной
в него булавкой (рис. 251,6). Держа в руке катушку от ниток,
наденьте ее на булавку так, чтобы между кружком и ка-
тушкой оставался небольшой зазор. Подуйте сильно в верх-

272

нее отверстие катушки — кружок
притянется к катушке. Объясните
наблюдаемое явление.
3. Соберите прибор, изображен-
ный на рис. 252, а (центробежную
а Рис. 252. б
Рис. 253.
машину). Поставьте на диск В чашку с водой и
на воду пустите плавать деревянный кружок с
флажком. Приведите во вращение диск В и вме-
сте с ним и чашку с водой. Во вращение придет
и кружок с флажком. Объясните, почему.
4. Проделайте подобный же опыт с воздухом.
Над диском В (рис. 252, б) повесьте на трех ни-
тях легкий картонный диск. Приведите во вра-
щение диск В. Во вращение придет и диск, вися-
щий над диском В. Объясните, почему.
5. Проследите, какая зависимость существует
при движении тела в жидкости между сопротив-
лением среды и скоростью движения. Для этой
цели возьмите установленную вертикально длин-
ную и достаточно широкую трубку с водой (дли-
ной до 1 м) (рис. 253) и пробочный поплавок
с двойным проволочным крючком (поплавок дол-
жен быть такого веса, чтобы он держался вну-
три жидкости). Подберите из тонкой проволоки
грузик (подвешивается к крючку у пробки), при
котором пробочка, падающая в воде, достигала
бы дна за определенное число секунд, отсчиты-
ваемых по метроному.1 Затем подвесьте прово-
лочный грузик вчетверо больший и установите,
за какое время пробочка достигает дна. Во сколь-
1 Чтобы достать поплавок со дна, надо иметь проволоку
с крючком.

273

ко раз скорость во втором случае больше, чем в первом?
Сопротивление среды пропорционально квадрату скорости.
Оправдывается ли это положение при вашем опыте?
6. Опыт, подобный предыдущему, проделайте по отношению
к воздуху. Возьмите воздушный детский шар, и, подвешивая
к нему проволочные грузики, добейтесь, чтобы он держался
посередине комнаты. Подберите затем добавочный проволочный
груз, при котором шар, падая с высоты (встаньте на стул, по-
ставленный на стол, или на лестницу), достигал бы пола за
определенное число секунд, отсчитываемых по метроному.
Возьмите грузы, в 4 и в 9 раз большие, и снова определите,
за какое время шар достигает пола. Оказывается ли скорость
большей в 2 и 3 раза?
7. Проследите, какое влияние оказывают на величину сопро-
тивления форма движущегося тела. Для этого возьмите две
одинаковых размеров стеклянные трубки, наполненные жидко-
стью, с находящимися в них ружейными коническими пулями.
Трубки закрыты пробками. Трубки расположите рядом на столе
в горизонтальном положении так, чтобы пульки находились
у верхних концов трубок, причем одна пулька была обращена
к противоположному концу трубки плоской частью, а вторая
острою. Поставьте быстро обе трубки вертикально. Которая из
пулек скорее достигла нижнего конца трубки?
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
УКАЗАНИЯ К РАБОТАМ
1. Основными работами для первой ступени можно считать
№ 82, 85, 90, 95, 101, 104.
Для второй ступени: № 83, 90, 93, 104, 108, 111.
Давление жидкости (§ 79—81)
2. Прибор, указанный в § 79 (рис. 218), был в несколько
измененном виде предложен В. М. Алтуховым.1 Длина трубок А,
В и С 15—20 см, диам. 3—5 мм; трубки на одном конце сле-
дует оттянуть так, чтобы получились отверстия с диам. до
1 мм. В дощечку b вставляется корковая пробка с отверстием
для трубок А, В и С. Для удержания дощечки на нее лучше
положить грузик. Можно трубки укреплять и в зажиме шта-
тива. Длина каждого колена манометрической трубки D доста-
точна 25—30 см (диам. 3—5 мм). Соединительная резиновая
трубочка — 25 см. На трубочку а лучше надевать стеклянные
наконечники с оплавленными концами. Каждому учащемуся
перед тем, как пользоваться наконечником, надо посоветовать
1 Журнал Ленинградского института научной педагогики — „Вопросы
педагогики", вып. 1, 1926, стр. 174.

274

опустить его в раствора борной кислоты. Воду в манометре
следует окрасить. Лучшая краска для воды, не пачкающая
стекла, флуоресцеин. Если щепотку последнего бросить в ста-
кан с водой и прибавить несколько кубических сантиметров
нашатырного спирта или иного щелочного раствора, то полу-
чится крепкий раствор темнозеленого цвета. Небольшую скля-
ночку этого раствора всегда надо иметь в запасе. Несколько
капель такого раствора флуоресцеина достаточно для окраски
значительного количества воды в красивый зеленый цвет. Можно
еще пользоваться крепким чаем. Фуксин, марганцевокислое
кали и многие другие красящие воду вещества сильно пачкают
стекло. Для керосина в работе 81 (п. 1) надо иметь узкий
цилиндр, чтобы можно было обойтись небольшим количеством
керосина. Кроме керосина или вместо последнего, можно еще
взять насыщенный раствор поваренной соли или медного ку-
пороса.
Работа 79 может быть проведена с прибором, описанным
в книге: Знаменский, Методика преподавания физики
(рис. 28).
3. В работе 80 (рис. 219) ламповое стекло можно, конечно,
закреплять и в зажиме штатива. Чтобы притереть стеклянную
пластинку к краям лампового стекла, надо пластинку посыпать
мелким наждачным порошком, обильно смочить водой и тереть
о пластинку края лампового стекла, делая им по пластинке
круговые движения, пока натираемая часть пластинки не сде-
лается матовой и после смывания наждака водой не будет
слегка приставать к краям лампового стекла. Нить к пластинке
можно прикрепить менделеевской замазкой. Стеклянная пла-
стинка может быть заменена металлической, целлулоидной,
картонной. Вместо приливания воды внутрь лампового стекла
можно опустить на пластинку гирьку с привязанной нитью.
Если вес гирьки равен давлению жидкости на пластинку, по-
следняя отпадает; при меньшем весе — будет держаться. Можно,
поставив гирьку меньшего веса, медленно поднимать стекло,
пока пластинка не отпадет. Необходимо при этом гирьку удер-
живать за нить, чтобы она не ударилась о дно сосуда и от-
павшую пластинку. На результат может оказывать влияние,
с одной стороны, вес пластинки, с другой — ее прилипание к
краям стекла.
Сообщающиеся сосуды (§ 82—84)
4. Указанные в § 82 установки можно разнообразить. На-
пример, можно взять воронки, стеклянные трубки (прямые и
изогнутые), ламповые стекла разной формы, присоединить по-
следние к резиновой трубке тем или иным концом. Можно
воспользоваться тройником и тремя резиновыми трубками со-
единить между собою три сосуда.

275

5. Колена U-образной трубки (§ 83) надо взять длиною
60—70 см9 диам. 8 мм\ расстояние между коленами 3 см.
Укрепляется трубка на подставке со шкалой при посредстве
пружинящих зажимов, позволяющих трубку быстро снимать
для освобождения от жидкостей и сушки (стр. 65). Полезна
зеркальная шкала. В простейшем случае можно трубку закре-
пить и просто в зажиме штатива и измерения производить,
приставляя масштаб с миллиметровыми делениями; последний
удобнее закрепить в зажиме штатива и поместить между ко-
ленами.
Работа может быть разбита на две: работу с водой и ртутью
и работу с водой, ртутью и медным купоросом (п. 10—12).
Вода и ртуть — наиболее удобные объекты для работы, так как
трубки не загрязняются и легко высушиваются во время ра-
боты: достаточно вылив ртуть и воду, сполоснуть трубку спир-
том и продуть через трубку воздух, держа ее над пламенем.
За недостатком или отсутствием ртути можно взять керосин
и^и вазелиновое масло, которые не смешиваются с водой.
Однако они грязнят трубки; чистить их более затруднительно.
Правда, и пользование ртутью представляет некоторую невы-
году— благодаря малой длине ртутного столбика результаты
получаются менее точными, чем с другими жидкостями. Однако,
если ставить работу для установления закона сообщающихся
сосудов, как это и предложено в описании, ртуть удобнее еще
в том отношении, что удельный вес ртути учащиеся знают.
Учащиеся должны быть предупреждены об аккуратном обраще-
нии со ртутью и раствором медного купороса. С их стороны
требуется также внимательность: нередко учащиеся переливают
жидкость или наливают не в то колено, вследствие чего трубку
приходится сушить или заменять запасной. Трубки, служащие
пипетками, должны быть достаточной длины и свободно вхо-
дить в колена U-образной трубки. У вороночек (одна служит
для воды, другая для ртути в первой части работы и для рас-
твора медного купороса — во второй) трубки должны свободно
входить в колена U-образной трубки. Вместо раствора медного
купороса можно взять и денатурированный спирт. По окончании
работы лучше всего сначала пипеткой выбрать из трубки рас-
твор медного купороса (или спирт) и затем уже, слив ртуть
с водой и остатками раствора медного купороса (или спирта)
в широкую чашку, хорошенько промыть ртуть водой, слить
последнюю и поставить ртуть сушиться. Работу (мы имеем
в виду первую часть работы § 83) чаще ставят не для устано-
вления закона сообщающихся сосудов, а для определения
удельного веса жидкостей (ртути, керосина и др.). Полезно
данные работы заносить в таблицу.
6. Возможна для работы § 83 еще такая упрощенная уста-
новка. Берется мензурка (100—250 в нее наливается ртуть
на высоту нескольких делений, а в последнюю опускается сте-

276

клянная трубка. Приливая в мензурку воды до некоторого
уровня, мы наблюдаем поднятие ртути в трубке. Отсчет высот
водяного столба в мензурке и ртутного в трубке производится
по делениям на мензурке.1
7. Для модели водомерного стекла (§ 84, п. Г)
удобнее всего, конечно, иметь банку с двумя припаянными
в боковой стенке трубочками, в которые стеклянная трубка
плотно вставляется при посредстве коротеньких обрезков рези-
новой трубки.
8. Если иметь продолговатый прямоугольный сосуд и к нему
две плотно входящие перегородки, то можно устроить модель
шлюза.
Такие приборчики, как модель водомерного стекла, шлюза
и др., могли бы быть приготовлены учащимися по указанию
руководителя дома или в школе во внеурочное время. Во время
занятий по физике на таких приборах прекрасно можно иллю-
стрировать применение закона сообщающихся сосудов.
Атмосферное давление (§ 85—88)
9. Трубки для прибора §85 (рис. 224) лучше взять
подлиннее (60—100 см) и пошире диаметром (8 мм), но, ко-
нечно, годятся и более короткие и узкие трубки. На рис. 224
трубки прикреплены к метровой линейке, привинченной к ящику
или кубику. Вместо этого может быть взята стойка (вертикаль-
ная доска 100 смХ20 см X% см, основание 25 смХ 20 см X
X 2 см) с наклеенной бумажной шкалой. По окончании работы
трубки с линейки или со стойки могут быть сняты и уложены
или развешены в шкафу, а стойка и линейка применены для
других работ. Резиновые наконечники надеваются на трубки
(как это показано на рис. 224) для предохранения трубок от
излома, когда подставляются или снимаются стаканчики А и В.
Можно установку смонтировать и по-другому. Взять пластинку
из фанеры (длина по трубкам, ширина 10 см), наклеить на нее
шкалу или миллиметровую бумагу, закрепить при посредстве
проволочных петель две стеклянные трубки с тройником; трубки
внизу должны выступать за пластинку. На задней стороне фа-
нерную пластинку надо снабдить двумя брусочками и двумя
жестяными скобочками для надевания на стойку штатива
(стр. 65). По окончании работы пластинки с трубками развеши-
ваются на стенке в лаборатории или в шкафу.2 Наконец, трубки
могут быть закреплены и в зажим обычного штатива, а для
измерения применен масштаб с указателем.
* Глинка — Опыт по методике физики. Лабораторные уроки в сред-
ней школе.
я Если рабочие столы стоят у стен, то во время работ можно пластинку
с трубками вешать на стену,.

277

Вместо того чтобы отсчитывать высоты жидкостей от уровня
в стаканах, можно отсчитывать разности высот из двух наблю-
дений, например 1 и 5, 1 и 4, 1 и 3 и т. д. В этом случае не
будет ошибки, которая может получиться, когда приходится
определять положение на шкале уровня жидкостей в широких
стаканах.
Если не окажется тройника, последний может быть заменен
маленькой широкогорлой скляночкой, в горло которой вставлена
резиновая пробка с тремя отверстиями, или одной резиновой
пробкой, в которой сделан долевой канал для трубок и попе-
речный (на половину пробки) для отсасывающей трубки. Работа
может быть проведена и с прибором, изображенным на рис. 254.
Кроме указанных в заголовке работы жидкостей (раствора
медного купороса, раствора поварен-
ной соли, денатурированного спирта,
керосина), можно взять и ртуть (до-
полнительное упражнение 1 в § 88).
10. Прибор, применяемый в работе
86 (рис. 225), предложен М. В. Бе-
женцевым.1 Он позволяет воспроиз-
вести в несколько измененном виде
опыт Торичелли с незначительным ко-
личеством ртути.
Прибор собирается следующим
образом. На деревянном брусочке,
длина которого 1 м, ширина 2 см и
толщина 0,5 см, при помощи жестя-
ных скобочек (или проволочек) укреп-
ляются пробирка А (длиной 15 см),
закрытая пробкой с двумя отверстия-
ми, и две стеклянные трубки, длинная
и короткая изогнутая, с внутренним
диаметром 2—3 мм, соединенные тол-
стостенной каучуковой перемычкой (5 см). Конец длинной
трубки В (ее длина 90 см) пропущен через пробку и доходит
до дна пробирки; короткая трубка изогнута под прямым углом»
В пробку у пробирки вставляется еще трубочка загнутая под
прямым углом. На каучуковую перемычку надевается металли-
ческий винтовой зажим или самодельный. Последний предста-
вляет собою выпиленный из переклейки прямоугольный хому-
тик, охватывающий как трубку, так и брусок. Вставляя клин
в щель между бруском и хомутиком, можно сжать каучуковую
перемычку и разобщить пространство в трубке а от окружаю:
щей атмосферы. На брусок следует наклеить шкалу. (Можно
ограничиться шкалой только в верхней части трубки В, поста-
Рис. 254.
1 Журнал Ленинградского института научной педагогики „Вопросы
педагогики", вып. 1, 1926, стр. 177.

278

вив деления 0 и 70 см.) Ртути для прибора будет достаточно
70 граммов.
11. § 87. Размеры трубок (рис. 226): стеклянная трубка А —
длина 85 см, внутр. диам. 4 мм; стеклянная трубка В— длина
25 см, внутр. диам 4 мм; резиновая трубка С с толстыми стен-
ками— длина 20 см.
Необходимо позаботиться, чтобы трубки и ртуть были чи-
стые. Наполнение ртутью и вся установка должны вестись над
деревянным подносом. Деревянный штатив (рис. 218) должен
иметь размеры: дощечка со шкалой — высота 100 см, ширина
7—8 см, толщина 1—2 см; основание — 20 см X 20 см X% см.
Можно трубку закреплять и в двух зажимах обычного штатива.
Некоторые приборы (§ 89—94)
12. Трубки для манометров (рис. 228—230) можно взять
диам. 5—6 мм. Длина колен: первого открытого манометра
70 см, второго открытого 20—30 см, третьего закрытого 40 см.
Второй и третий манометры удобно взять одних размеров
(40 см); тогда для них может служить одна подставка; мано-
метры снимаются или укрепляются на двух сторонах.
13. При устройстве моделей водяных насосов надо подобрать
ламповые стекла вполне цилиндрические, в которых пробка
(хороший сорт, хорошо обмята) с намотанной ниткой ходила бы
одинаково гладко по всей длине. Ламповые стекла лучше за-
менить толстостенными цилиндрическими трубками соответ-
ствующей длины и ширины (диам. 2—5 см). Клапаны а и b
(рис. 231—232) из мягкой кожи могут быть заменены шарико-
выми клапанами. В последнем случае берутся стальные велоси-
педные шарики (диам.~ 1 см) или круглые свинцовые дробинки.
Чтобы шарик плотно закрывал отверстие в пробке, последнее
в верхней части должно иметь выемку, подогнанную по ша-
рику. Модель нагнетательного насоса (рис. 234) при работе
надо закрепить в штатив или прикрепить к специальной дере-
вянной стойке. Изготовить модели водяных насосов во время
уроков или обычных лабораторных занятий учащиеся не смо-
гут. На это потребовалось бы много времени. На лабораторных
занятиях им надо дать или готовые модели, или — лучше —
отдельные части, но уже подогнанные и выверенные. Гото-
вить же приборы учащиеся могут дома или во время кружко-
вых занятий.
14. Учащимся могут быть даны для сборки и изучения при-
боры: спринцовка, пульверизатор, пипетка, промывалка, „геро-
нов фонтан" и т. п.
Закон Архимеда (§ 95—98)
15. Для работ § 95 и 97 лучше пользоваться весами с малой
чувствительностью. При отсутствии короткой чашки приме-
няется скамеечка (рис. 255). Вполне годятся самодельные ни-

279

тяные весы с деревянным коромыслом (стр. 134). Могут быть
применены весы Беранже, а также динамометры. При весах
Беранже можно поступить для подвешивания тела трояким
образом: 1) поставить на одну чашку весов проволочный под-
вес, стоящий на достаточно устойчивом основании; 2) весы
расположить на скамейке, в которой имеется отверстие под
одной из чашек; взвешиваемое тело подвешивается на нити,
привязанной снизу под чашечкой; 3) весы расположить на
скамейке, а на чашку поместить подвес, состоящий из двух
деревянных палочек с нитями; тело подвешивается к подвесу.1
16. Постановку опыта § 95 можно разнообразить. Можно
взять тела правильной формы (кубы, прямоугольные паралле-
лепипеды, цилиндры); вес жидкости, вытесняемой телом, в этом
случае может быть найден по линейным размерам тела. Можно,
производя работу, как описано в § 95, под
тело, подвешенное к короткой чашке весов,
подставить отливной сосуд и определить вес
вытесненной телом жидкости (в § 95 пред-
лагается последний находить путем расчета,
определив объем тела). Можно вместо отлив-
ного сосуда пользоваться мензуркой.
17. Часто ставят работу для иллюстрации
закона Архимеда по отношению к жидкостям
по принципу знаменитого „ведерка Архи-
меда". Одна такая установка указана в § 98
(упр. 4).2
Последнюю установку также можно видо-
изменить. К укороченной чашке подвеши-
вается камень, а на чашку ставится баночка,
все это тарируется. Сняв камень, его погру-
жают в отливной сосуд, собирая вытеснен-
ную воду в снятую с весов баночку. Снова
подвешивают камень, погружают его в подставленный сосуд
с водой, а на укороченную чашку помещают баночку с со-
бранной водой; равновесие восстанавливается. Оба последних
опыта можно провести и с пружинными весами. Ф. Н. Краси-
ков вместо весов предложил блок.3
18. Производя подсчеты, как указано в § 98 (п. 1), надо
для удельного веса взятых жидкостей брать числа с точностью
до сотых долей, найдя их опытным путем по отношению к тем
жидкостям, которые взяты для данной работы.
Рис. 255.
1 См. Григорьев, Знаменский, Кавун — Практические заня-
тия по физике, стр. 79.
2 См. еще Дрентельн — Физические опыты в начальной школе,
стр. 50; Смирнов — Начатки физики, стр. 56; Кашин — Физика,
стр. 156 и др.
3 Александров, Кельзи, Красиков — Физика для индустри-
альных техникумов, рис. 165.

280

19. В упражнении 2 § 98 вместо кусков железа и свинца
можно взять две разные бутылочки с плотно входящими проб-
ками и нагрузить их песком.
20. Жестяной или латунный цилиндр для работы § 96 дол-
жен быть хорошо запаян. Размеры: высота 10 см, диам. 8 см,
шир. 12 см. Лучше всего к стеклянной банке иметь металли-
ческую (латунную или жестяную) крышку с закраинками,
с отверстием посередине (в 0,5 см) для пропускания подвесной
нити и с горлышком у края, сквозь которое при посредстве
кусочка резиновой трубки вставляется изогнутая стеклянная
трубочка, доходящая почти до дна. Вместо цилиндра можно
взять: запаянный куб (длина ребра 7—8 см) или прямоуголь-
ный параллелепипед (длина ребер 10 см, 6—7 см), колбу или
тонкостенную аптекарскую склянку (емкостью 250—500 см3),
плотно закрытую пробкой (пробку лучше залить парафином,
менделеевской замазкой, сургучом), наконец, перегоревшую
большую электрическую лампочку (освобожденную от цоколя).
Объем колбы, склянки и лампочки находится путем погруже-
ния в отливной сосуд.
Пример.
Запаянный цилиндр высотою 10 см, диам. 7 см. Его объем
3,14 сл*Х З,5 см X 10 = 385 см3.
Вес воздуха в его объеме равен 0,0012 X 385 Г= 0,462 Г.
Вес углекислого газа в его объеме равен 0,0018 X 385 Г=
= 0,693 Г.
Потеря в весе должна получиться 0,231 Г.
При работах класса потеря получилась от 0,21 Г до 0,25 Г
(8 результатов), в среднем 0,23 Г.
Работу с углекислым газом, описанную в § 96, можно по-
ставить не для показа применения закона Архимеда к газам,
а для определения удельного веса углекислого газа.
21. Для работы § 97 удобны весы Беранже, а также круг-
лый динамометр.
22. В опыте, описанном в § 98 (дополн. упражн. 5), резино-
вый мешочек с успехом может быть заменен резиновой каме-
рой от футбольного мяча.
Всплывание и плавание тел (§ 99—103)
23. В работе § 99 размеры бутылочки подбираются по раз-
мерам отливного сосуда. Если взять бутылочку небольших
размеров, то для измерения объема воды, ею вытесняемой,
можно вместо отливного сосуда пользоваться мензуркой.
24. Для „поплавка Декарта" (§ 100) пробирочка может быть
заменена отрезком стеклянной трубочки или гусиного пера,
закрытых вверху восковой пробкой. Бутылка должна быть за-
крыта надежной, хорошо подобранной пробкой. Вместо пробки
с трубкой можно отверстие бутылки затянуть резиновой плен-
кой, например от детского воздушного шара. Надавливая

281

пальцем на пленку и тем сжимая под ней воздух, мы заставим
пробирочку погружаться. Вместо бутылки можно взять про-
бирку или узкий стеклянный цилиндр, а для поплавка — ма-
ленькую аптечную скляночку такого веса и объема, чтобы она
в опрокинутом положении только что держалась у поверх-
ности воды.
25. Скляночка изменяемого объема (рис. 243) берется ем-
костью 50—60 см3. Стеклянная палочка (длина 5—6 см) может
быть заменена стеклянной трубочкой с запаянным концом.
26. Хорош еще опыт с резиновым мешочком (детский воз-
душный шар) или резиновой камерой от футбольного мяча.
Соединяют мешочек при посредстве стеклянной трубочки с ре-
зиновой трубкой и подвешивают к нему груз. При опускании
в банку с водой мешочек затонет вместе с грузом; но если
вдувать в мешочек ртом воздух, он вместе с грузом всплывет
(груз надо подобрать).1
27. Для опыта, указанного в п. 4 § 100 можно не брать
отдельно пластинку и коробочку (одинакового веса), а взять
металлическую пластинку с 4 разрезами, так чтобы из пла-
стинки при сгибании получалась коробочка.
28. Опыты, указанные в § 100, можно разнообразить. При-
меры: стеариновый огарок, кусок парафина, кусок льда тонут
в спирте, всплывают в воде, плавают внутри смеси спирта
с водой; свежее куриное яйцо тонет в воде, всплывает в на-
сыщенном растворе поваренной соли.
29. В работе § 101 склянка может быть заменена колбой
(100 см3), чайным стаканом, жестянкой. Разница в весе пла-
вающего тела и весе воды, вытесненной его погруженной ча-
стью, может в работах учащихся достигать 1 Г. Вместо отлив-
ного сосуда можно взять мензурку, а в качестве плавающего
тела — пробирку или узенькую бутылочку с дробью. Для
удобного погружения в мензурку к горлышку пробирки надо
прикрепить проволочную дужку и зацеплять за последнюю
проволочным крючком (§ 102).
30. Деления на пробирке, применяемой в работе § 102,
можно нанести обычным карандашом, если предварительно
вдоль пробирки нанести матовую полоску, натирая пробирку
наждачной бумагой. Деления наносятся у открытого конца
пробирки на протяжении 4—5 см через 0,5 см. Задача мо-
жет быть поставлена и иначе. Учащиеся, зная объемы жид-
костей, вытесняемых пробиркой, находят удельные веса жид-
костей.
Еще ряд упражнений — см. Знаменский — Лабораторные
занятия, вып. I, прежние издания.
1 См. Дрентельн — Физические опыты в начальной школе,
стр. 143- 145.

282

Определение удельного веса (§ 104—110)
31. В работах § 104—108 применяются весы с короткой
чашкой или при отсутствии последней, устанавливается ска-
меечка (рис. 255).
32. Если в работе § 104 берется стеклянная пробка, то не-
обходимо обратить внимание, чтобы она была без воздушной
полости. По размерам лучше взять пробку побольше. Вместо
стеклянной пробки могут быть, конечно, взяты и другие тела;
металлические предметы (применяемые в других работах прямо-
угольные бруски или цилиндрики, металл в кусках, ключи,
гайки, предметы домашнего обихода и производств или их
обломки, моточки проволоки), куски мрамора, гранита, камен-
ного угля, кирпича, бетона, асфальта, кусочки кости, фарфо-
ровые предметы (пестики, кольца от штор, изоляционные
трубки, куски минералов и мн. др.). Разным группам учащихся
могут быть даны различные материалы. Здесь, как и в преж-
них работах по удельному весу, можно предложить группам
учащихся взять различные материалы, определить их удель-
ные веса и составить сводную таблицу.
33. Кусок парафина в работе § 106 лучше взять побольше
(40-50 см3).
34. В работе § 108 стеклянный подвесок (или стеклянная
пробка) могут быть заменены запаянной пробиркой с некото-
рым количеством дроби. Жидкости могут быть взяты разно-
образные.
35. Во всех работах § 104—108 учащимся можно предло-
жить составлять таблички, в которые и заносятся полученные
данные и результаты.
36. Способ тарирования, указанный в работах § 106 и 107,
упрощает расчет. Многие авторы взамен тарирования предла-
гают производить ряд взвешиваний и дают более сложные
формулы (см. учебник Фалеева и другие учебники и руко-
водства).
В работе § 108 также можно применить тарирование под-
веска и затем сразу определить потери при погружении в воду
и исследуемую жидкость — расчет упрощается.
37. На второй ступени была бы полезна работа с весами
Вестфаля.1
38. К работе ПО (п. 1). Если р г вещества растворить
в q г воды, то ^qr^ X 100 будет концентрация раствора. Уча-
щимся могут быть даны дополнительные занятия: 1) самим
приготовить растворы нужных концентраций, 2) имея раствор
с концентрацией, положим, в 50°/о, приготовить растворы с кон-
центрацией в 40%» 30°/о и т. д. Расчет во втором случае таков.
1 См. Григорьев, Знаменский, Кавун — Практические заня-
тия по физике, № 31.

283

Положим, надо из 50°/о раствора приготовить 40°/о- Берем хотя
бы 100 г 50в/0 раствора. Сколько надо прибавить воды, чтобы
получить 40°/о раствор? В 50% растворе мы имеем 50 г веще-
ства, а в 40°/о должно на 40 г вещества приходиться 60 г
воды, на 50 г того же вещества -щ- г воды, т. е. 75 г воды.
Значит, необходимо прилить еще 25 г воды.
Вместо раствора цинкового купороса могут быть взяты и
иные растворы: медного купороса, поваренной соли, сахара
и др.
39. Поплавок в том виде, как он указан в § ПО (п. 2,
рис. 248), был описан Фридманом.1 В более примитивном виде
поплавок можно сделать, обвив нижнюю часть обыкновенной
пробирки свинцовой полоской или проволокой.
Движение жидкости и газа. Сопротивление при движении тел в среде
(§ 111-113)
40. Модель водяной турбины (§ 111). Работа может быть
поставлена с моделями, имеющимися в продаже. См. также
книгу Неймана и Соколика, Физика на технической основе,
стр. 146
41. Модель аэродинамической трубы предложена И. М. Ма-
лышевым (журнал „Физика в школе", 1947, № 1, стр. 74).
42. ИЗ (п. 1 и 2). Учащимся могут быть предложены и
другие опыты, кроме указанных в п. 1 и 2. См. Знаменский,
Методика преподавания физики, стр. 333; Перышкин, Курс
физики, ч. II, рис. 93, 95 и др.
43. 113 (п. 3 и 4). См. Перышкин, Курс физики, ч. II,
рис. 98 и 99.
IV. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. АКУСТИКА
ГЛАВА ПЕРВАЯ
МАЯТНИК
114. Зависит ли время колебания маятника от амплитуды
и массы? (стр. 309, п. 2)
Приборы. Два нитяных маятника с подвесами для них (шарики
маятников различной массы) (рис. 256). Штатив с зажимом. Струбцинка.
Метровая линейка с миллиметровыми делениями. Секундомер или часы
с секундной стрелкой.
1. Поставьте штатив на край стола так, чтобы зажим шта-
тива выставлялся за край стола, и прикрепите штатив струб-
цинкой к доске стола.
1 Журнал „Физическое обозрение", 1912 (т. 13), № 3, стр. 183.

284

2. Закрепите в зажиме штатива подвес для маятника
(рис. 256) и подберите последний длиною, например, в 1 м.
За длину простого (нитяного) маятника принимается рас-
стояние от точки подвеса до центра шарика. Свободный
конец нити зажмите в подвесе.
3. Отведите шарик в сторону и затем отпустите его: маят-
ник будет колебаться.
Разберитесь, почему происходит движение маятника и какое
это будет движение. Для этого обратитесь к рис. 257. Какая
сила заставляет маятник совершать движение по дуге? Остается
ли эта сила постоянной по величине во
все время движения? Всегда ли она имеет
направление, совпадающее с направлением
движения маятника? Почему маятник при
своем движении не останавливается в по-
Рис. 256.
Рис. 257.
ложении равновесия, хотя действующая сила в этот момент
равна нулю? В какие моменты скорость движения наиболь-
шая? в какие — наименьшая? Остается ли постоянной вели-
чина ускорения? Когда ускорение равно нулю? Когда оно
наибольшее?
4. Движение, которое совершает маятник, колеблясь в ту
и другую сторону около своего положения равновесия, носит
название гармонического колебательного движения.1 Наи-
большее расстояние, на которое отклоняется маятник при
своих колебаниях от положения равновесия, называется ампли-
тудой колебания. Промежуток времени, в течение которого
1 При весьма малых амплитудах.

285

маятник дважды проходит по дуге расстояние от одного край-
него положения до другого — в одном направлении и в дру-
гом,— называется периодом полного колебания. Промежуток
времени, в течение которого маятник один раз проходит по
дуге расстояние от одного крайнего положения до другого,
называется периодом простого колебания.
5. Проследите, зависит ли период (время) колебания от
амплитуды колебания. Для этого отведите шарик маятника
параллельно краю стола в сторону сантиметров на 10 и осто-
рожно отпустите его, стараясь избегать боковых толчков. От-
метив по секундной стрелке часов время, когда отпускается
шарик, считайте про себя колебания маятника. Числа — один,
два, три и т. д. и будут отвечать моментам, когда маятник
приходит в то положение, куда он был отклонен. Отсчитайте
50 полных (100 простых) колебаний маятника и снова отметьте
по секундной стрелке часов время, когда маятник закончит
50-е полное колебание. Определите время одного простого
колебания вашего маятника. Таким же путем определите время
одного простого колебания того же маятника при других ам-
плитудах, отклоняя шарик на 5, 10, 20 см.
Зависит ли период колебания от амплитуды?
6. Возьмите второй маятник той же длины, но имеющий
шарик иной массы, и попрежнему его установите.
Применяя прием, указанный в пункте 5, определите время
одного простого колебания. Сравните его с найденным
в пункте 5.
Зависит ли период колебания от массы?
115. Зависит ли время колебания маятника от его длины?
(Стр. 309, п. 2)
Приборы. Нитяный маятник с подвесом для него. Штатив с зажимом.
Струбцинка. Метровая линейка с миллиметровыми делениями. Секундомер
или часы с секундной стрелкой.
1. Поставьте штатив на край стола так, чтобы зажим шта-
тива выставлялся за край стола, и прикрепите штатив струб-
цинкой к доске стола.
2. Закрепите в зажиме штатива подвес для маятника
(рис. 256) и подберите последний длиной, например, в 1 м.
(Длина маятника считается от точки подвеса до центра ша-
рика.) Свободный конец нити зажмите в подвесе.
3. Отведите шарик маятника параллельно краю стола в сто-
рону на небольшой угол и осторожно отпустите его, стараясь
избегать боковых толчков.
Отметив по секундной стрелке часов время, когда отпу-
скается шарик, считайте про себя колебания маятника. Числа —
один, два, три и т. д. и будут отвечать моментам, когда маят-
ник приходит в то положение, куда он был отклонен.

286

Отсчитайте 50 полных (100 простых) колебаний маятника
и снова отметьте по секундной стрелке часов время, когда
маятник закончит 50-е колебание. Определите время одного
простого колебания.
4. Повторите измерения еще два раза и из трех получен-
ных результатов возьмите среднее.
5. Измените длину маятника, взяв ее равной 50 см, и по
предыдущему определите время одного простого колебания
(измерения проделайте 3 раза и из полученных результатов
возьмите среднее).
6. Еще раз измените длину маятника, взяв ее равной 25 см,
и так же определите время одною простого качания (возьмите
среднее из трех измерений).
7. Исследуйте полученные из предыдущих опытов резуль-
таты:
Зависит ли период колебания маятника от его длины?
Как велико время одного простого колебания маятника длиною
в 1 м?
С уменьшением длины маятника в четыре раза, во сколько
раз уменьшается время его качания?
8. Сведите все результаты в таблицу:
Длины маятников,
м
Периоды простого
колебания,
сек.
Отношение перио-
дов
Отношение ква-
дратных корней
из длин
l1 = 1
t1 =
l2 = 1/2
t2 =
t1 : t2 : t3 = √l1 : √l2 : √l3 =
l3 = 1/4
t3 =
Найдите квадратные корни из длин с точностью до десятых
долей.
9. Сравните отношения третьего и четвертого столбцов.
Как изменяется период колебания маятника с изменением
его длины?
10. Какую примерно длину имеет секундный маятник?
Полусекундный?
11. Подсчитайте, как велик должен быть период простого
качания маятника длиной в 64 см (принимая, что маятник
длиной в 100 см имеет период колебания, равный 1 секунде).
Определите опытным путем период простого качания такого
маятника и сравните его с найденным путем расчета.
12. Подсчитайте, какой длины надо взять маятник, чтобы

287

время его простого колебания было равно l-^- секунды. Про-
верьте путем опыта, действительно ли время простого колеба-
ния маятника найденной вами длины равно 1-^- секунды.
116. Физический маятник
Приборы и материалы. Лист толстого картона. Ножницы. Шило.
Деревянный или металлический стержень. К нему пробка. Штатив с зажи-
мом. Струбцинка. Нитяный маятник. Метровая линейка с миллиметровыми
делениями.
1. Вырежьте из картона пластинку какой-
либо формы (рис. 258).
2. Найдите центр тяжести ее (работа 54,
стр. 183).
3. Проделайте в пластинке недалеко от
края отверстие (а на рис. 251), в которое
свободно проходил бы стержень.
4. Укрепите ось С с помощью пробки D
в зажиме штатива. Основание последнего
прижмите к столу струбцинкой. Насадите
пластинку А на ось С и заставьте ее качать-
ся. Перед вами физический маятник.
5. Найдите его длину. С этой целью на
оси С рядом с пластинкой Л, служащей фи-
зическим маятником, подвесьте нитяный маят-
ник В (лучше на двух нитях), длину кото-
рого можно было бы изменять.
6. Заставьте колебаться одновременно фи-
зический маятник А и нитяный маятник В.
Они разойдутся в своих колебаниях. Пери-
оды колебаний у них неодинаковы. Укора-
чивая или удлиняя нить маятника В, подберите ее такой
длины, чтобы периоды колебаний физического и нитяного маят-
ника были равны (т. е. маятники при колебаниях заметно не
расходились).
7. Измерьте длину простого маятника (от оси до центра
тяжести шарика), имеющего период колебания, одинаковый
с периодом данного физического маятника. Эту длину отмерьте
на пластинке А (от оси С). Получите почку Ь. Эта точка фи-
зического маятника называется центром качаний. Расстояние
ab центра качания от оси называется приведенной длиной фи-
зического маятника. Совпадает ли центр качаний с центром
тяжести?
8. Проделайте в пластинке А отверстие в точке b (центре
качаний) и пропустите ось С через эту точку.
9. Заставьте физический маятник вновь колебаться около
Рис. 258.

288

оси, проходящей через центр качаний, и одновременно с ним
математический маятник. Остался ли прежний период коле-
баний физического маятника?
10. На только что установленном свойстве центра качаний
основано устройство обратного маятника.
1. Определите периоды простого колебания маятников,
имеющих длины И, 44 и 99 см; длины 20, 80 и 180 см; длины
15, 60 и 135 см.
2. Для иллюстрации, как влияет на время колебания маят-
ника изменение силы тяжести, проделайте следующий опыт.
Возьмите нитяный маятник с железным шариком, установите
его и под ним на близком расстоянии поместите магнит или,
лучше, электромагнит. Сначала пронаблюдайте за колебаниями
маятника при отсутствии магнита или когда цепь электромаг-
нита разомкнута, а затем при действии магнита или электро-
магнита на железный шарик. Размахи маятнику сообщайте
возможно меньшие; установка должна быть тщательная. Сде-
лайте выводы из ваших наблюдений. Как изменяется период
колебания маятника с увеличением силы тяжести?1
3. (Стр. 310, п. 3). Период колебания маятника опреде-
ляется формулой:
где / — длина маятника и g — ускорение силы тяжести. Эта
же формула дает возможность найти длину секундного маят-
ника L (период качания — секунда), если известен период t
простого колебания маятника длины /:
а также и величину ускорения силы тяжести:
Для определения длины секундного маятника и ускорения
силы тяжести возьмите нитяный маятник, длиною 90—200 см,
и определите время 100 полных (200 простых колебаний).
Установку и все измерения проведите с возможною тщатель-
ностью. Диаметр шарика измерьте штангенциркулем. Нить
должна некоторое время быть в вытянутом состоянии (вместо
нити лучше взять стальную проволоку толщиною примерно
1 В данном опыте к силе тяжести присоединяется сила притяжения
магнита.
117. Дополнительные упражнения

289

0,3 мм). Время измеряйте по выверенному секундомеру. Каж-
дое измерение повторите несколько раз; опыт проделайте, беря
маятники различной длины. Вычисления производите, пользуясь
таблицей трехзначных и четырехзначных логарифмов. Как
велики абсолютные погрешности при измерении длины маят-
ника и периодов колебаний? Как велики абсолютные и отно-
сительные погрешности при определении длины секундного L
маятника и ускорения силы тяжести g?
ГЛАВА ВТОРАЯ
КОЛЕБАНИЯ ЗВУЧАЩЕГО ТЕЛА
118. Звучащие тела. Высота звука. Сила звука
(стр. 311, п. 4-8)
Приборы и материалы. Тонкий шнур. Бумажный „гусарик".
Стальная полоска (или спица). Струбцинка. Камертон (рис. 260). Камертон
с острием (рис. 254). Колотушка для камертона. Стеклянная пластинка.
Колокольчик. Гребенка. Листок картона. Ламповое стекло. Спиртовая лам-
почка. Скипидар. Денатурированный спирт. Тряпка. Спички.
1. Привяжите один конец тонкого шнура к гвоздю, вбитому
в стенку или в стол, к спинке стула, к дверной ручке и т. п.,
за другой конец натяните шнур
рукой. Отведя шнур второй ру-
кой в сторону, заставьте его зву-
чать. (Ухо держите близко к
шнурку.) Что происходит при
этом со шнурком? Видны ли гла-
зом его колебания? Наденьте на
шнурок бумажный „гусарик" и
снова оттяните в сторону. Пос-
ледний соскакивает, обнаруживая
тем самым, что звучащий шну-
рок колеблется. Сделайте рисунок, поясняющий, какие поло-
жения занимает звучащий шнур.
Укорачивайте колеблющуюся часть шнурка, не изменяя
силы натяжения. Что замечаете? Понижается или повышается
звук, издаваемый шнурком?
2. Прижмите упругую стальную полоску или спицу к доске
стола струбцинкой (рис. 259). Отведя свободный конец А по-
лоски в сторону, отпустите ее. Что с нею происходит? Слышен
ли звук? Укорачивайте полоску, пока она не начнет звучать.
Какие изменения в звуке происходят, если еще дальше уко-
рачивать полоску? Колебания при этом становятся быстрее
или медленнее?
3. Что представляет собою камертон (рис. 260)? Заставьте
его звучать, ударяя колотушкой. Как обнаружить его колеба-
Рис. 259.

290

ния? Поднесите одну из ветвей камертона к маленькому лег-
кому шарику, висящему на нити (рис. 260).1 Что происходит?
Поясните на рисунке, как колеблется каждая ветвь камертона.
4. Наполните спиртовую лампочку скипидаром (прибавьте
немного денатурированного спирта) и зажгите ее. Покройте
стеклянную пластинку тонким и розным слоем копоти, пере-
двигая ее над коптящим пламенем лампочки.
(Лампочку сейчас же потушите.)
Возьмите камертон с прикрепленным к
одной из его ветвей острием, ударьте по нему
колотушкой и быстро проведите кончиком
острия по закопченной поверхности стекла
(рис. 261). Какой рисунок получится? Если с
первого раза не получился чистый рисунок,
опыт повторите. Объясните образование вол-
нистой линии, представляющей запись коле-
баний камертона. В результате сложения ка-
ких двух движений получилась данная кри-
вая (синусоида)? Как называется то движение,
которое совершает каждая ветвь камертона?
'Что такое амплитуда колебаний? Остава-
лась ли амплитуда колебаний звучащего ка-
мертона все время постоянной? Как зависит
от амплитуды сила звука?
5. Заставьте звучать колокольчик (или,
за неимением его, стакан), ударяя по нему
карандашом. Обнаружьте его колебания, пользуясь легким
шариком, висящим на нити.
6. Возьмите гребенку (рис. 262). Проведите быстро по ее
зубцам листком картона или толстой бумаги. Почему происхо-
Рис. 260.
Рис. 261.
Рис. 262.
дит звук? Водите листком быстрее и медленнее. Какая раз-
ница? Когда звук выше? Водите листком с одной и той же
быстротой по редкой и частой половинкам гребенки. Какая
разница? Когда звук выше? Что изменяется, когда вы начи-
наете водить листком быстрее или переходите на более ча-
стую часть гребенки? Значит, от чего зависит высота звука?
7. Возьмите ламповое стекло. Плотно закройте широкое
1 Камертон можно держать в руке.

291

отверстие стекла ладонью и дуйте у отверстия второго откры-
того конца. Добейтесь, чтобы воздух, находящийся внутри
стекла, издавал звук. Ощущается ли при этом ладонью, что
звучащий внутри лампового стекла воздух колеблется?
119. Определение числа колебаний камертона графическим
методом (стр. 311, п. 9)
Приборы и материалы. Два камертона с пишущими остриями.
Прибор, изображенный на рис. 263. Струбцинка. Колотушка для камертонов.
Спиртовая лампочка. Скипидар. Денатурированный спирт. Тряпка. Спички.
1. Наполните спиртовую лампочку скипидаром (прибавьте
денатурированного спирта) и зажгите ее. Получится сильно
коптящее пламя.
Рис. 263.
2. Покройте стеклянную пластинку тонким и ровным слоем
копоти, передвигая ее над коптящим пламенем лампочки. По-
тушите сейчас же лампочку.
3. Поместите закопченную пластинку на салазки В между
закраинами. Салазки установите на доске А, которую прижмите
струбцинкой к доске стола (рис. 263). Проверьте, легко ли
движутся салазки, если их тянуть за шнурок Ь.
4. Установите над закопченной пластинкой камертон с
острием (рис. 263) так, чтобы кончик острия слегка прикасался
к закопченной поверхности. Ударьте колотушкой по камертону.
Чертит ли он прямую линию, перпендикулярную длинному
ребру пластинки? Если не получается отчетливого следа, под-
правьте установку.
5. Установите маятник Е над закопченной пластинкой так,
чтобы его острие также слегка касалось закопченной поверх-
ности и было расположено возможно ближе к острию камер-

292

тона. Приведите маятник в колебания (параллельные колеба-
ниям камертона). Чертит ли острие маятника прямую линию,
параллельную линии камертона? Если отчетливого следа не
получается, поправьте установку.
6. Дальше работайте вдвоем. Один из вас приводит в коле-
бание маятник и производит удар по камертону, другой в то
же время быстро передвигает салазки В.
7. Если с первого раза не получается хорошей записи на
закопченном стекле от камертона и маятника, опыт повторите
несколько раз, пока не получите достаточно отчетливого ри-
сунка (рис. 264).
8 Рассмотрите внимательно полученную запись. Сколько
зубчиков полученной кривой отвечают одному полному коле-
Рис. 264.
банию камертона? В течение какого времени продвинулась
пластинка от Л до В? от Л до С?
9. Просчитайте число зубчиков (только по одну сторону),
уместившихся между А и С.
10. Подсчитайте по часам, в течение какого времени маят-
ник Е совершает 100 полных колебаний. Как велико время
одного полного колебания маятника?
11. Как велико число колебаний, совершаемых камертоном
в течение одной секунды?
12. Вытрите закопченную пластинку, снова ее закоптите и
определите число колебаний, совершаемых в секунду вторым
камертоном.
120. Законы колебаний струн (стр. 312, п. 10)
Приборы и материалы. Монохорд (рис. 265) длиной в 50 см.
К нему: динамометр (на 12 кГ), две стальных струны (диам. 0,3—
0,4 мм и 0,5—0,6 мм), медная проволока (0,3—0,4 мм), ключ и кобылка;
два камертона (число колебаний 256—288; 435—512). Колотушка для них.
Метровая линейка с миллиметровыми делениями. Бумажный „гусарик".
1. Наденьте кольцо динамометра на крючок d моно-
хорда. К динамометру прикрепите прочно стальную проволоку,
другой конец которой проденьте сквозь отверстие в колке е.
Поворачивая последнюю ключом, натяните несколько струну.
2. Возьмите камертон с меньшим числом колебаний (на-
пример с числом колебаний /гх = 256) и натяните струну, пока
она не будет настроена в унисон с камертоном. Установить
момент, когда струна звучит в унисон с камертоном, следо-
вательно, когда она совершает то же число колебаний в се-

293

кунду, вы можете так: насадите на середину струны бумажный
„гусарик", ударьте по камертону и поставьте звучащий камер-
тон ножкой на доску монохорда под „гусариком". В том слу-
чае, когда струна настроена в унисон с камертоном, она при-
дет в колебание от колебаний камертона и „гусарик" будет
подпрыгивать и даже соскочит со струны. Постепенно натяги-
вайте струну и пробуйте на камертон, пока не получатся
сильные колебания „гусарика", и, значит, струна не зазвучит
в унисон с данным камертоном.
3. Измерьте длину струны между кобылками а и b и от-
метьте показание динамометра. Запишите данные: число
колебаний струны в секунду пъ длину струны 1Х см и степень
натяжения Ft кГ.
4. Возьмите второй камертон (например, с числом колеба-
ний /г2 = 288). Подставьте под струну подвижную кобылку с
и подвигайте ее от кобылки b к кобылке а, пока при пробах
на второй камертон (#2 = 288) (следуйте указаниям п. 2) не
найдете такой длины для струны между кобылками а и с, при
Рис. 265.
которой последняя звучит в унисон с камертоном, сбрасывая
бумажный „гусарик".
5. Измерьте новую длину струны между кобылками а и с.
Запишите данные: число колебаний струны в секунду п2, длину
струны 12 см и степень натяжения Fx кГ (та же, что и в пер-
вом опыте).
6. Найдите отношение числа колебаний обеих струн А и об-
ратное отношение длин струн — . Сравните между собой по-
лученные отношения. Какая зависимость может быть уста-
новлена между числом колебаний струны и ее длиной (при
неизменном натяжении)?
7. Снимите подвижную кобылку с. Натяните струну, имею-
щую длину 1Ъ пока она не будет звучать в унисон со вторым
камертоном (/г2 = 288).
8. Отметьте новое показание динамометра. Запишите дан-
ные: число колебаний струны в секунду п2, длину струны 12 см
и степень натяжения F2 кГ.
9. Найдите отношение чисел колебаний — струны длиною
11 при натягивающих силах Ft и F2 и отношение J/jj. Сравните

294

между собою полученные отношения. Какая зависимость
может быть установлена между числом колебаний струны
и силою натяжения (при неизменной длине струны)?
10. Замените взятую для предыдущих опытов стальную
струну другой, иного диаметра.
Установите степень натяжения ту же, что была и ранее (п. 2
или 7). Какая струна издает более высокий тон — более тол-
стая или более тонкая (при той же длине и том же на-
тяжении)?
11. Возьмите вместо стальной проволоки — медную такой
же толщины и установите, зависит ли высота тона, изда-
ваемого струной, от материала струны (его удельного веса).
121. Дополнительные упражнения
1. Изготовьте из сухого соснового или елового дерева не-
сколько деревянных брусочков, которые различались бы между
собой или только длиной, или только толщиной, или только
шириной. Бросайте их поочередно на пол. Как изменяется вы-
сота тона при изменении размеров?
Приготовьте восемь брусочков одинаковой толщины (при-
близ. 0,6—0,7 см) и одинаковой ширины (приблиз. 2,5 см), но
различной длины так, чтобы при бросании по очереди на пол
они давали гамму. 1
2. Возьмите пробирку (или бутылку) и дуйте у ее отвер-
стия. Воздух, находящийся в пробирке, издает звук. Подлейте
в пробирку воды. Как изменилась высота тона?
Возьмите восемь одинаковых пробирок, установите их в спе-
циальном штативе для пробирок и, наливая в них воду, под-
гоните такие уровни, чтобы при поочередном продувании воз-
духа у отверстия пробирок получилась гамма?
3. Вбейте в дощечку несколько стальных булавок разной
длины. Отводя их пальцем в сторону, заставьте звучать. Оди-
наковый ли тон они все издают? У которой из них тон наибо-
лее высокий, у которой — более низкий?
Подберите восемь булавок такой длины, чтобы они давали
гамму (или четыре булавки, дающие мажорный аккорд).
4. (Стр. 312, п. 11). Насыпьте на пластинку (рис. 266) ровный
(негустой) слой сухого и мелкого песку. (Сыпьте с некоторой
высоты). Проведите в каком-либо месте по ребру пластинки
смычком. Пластинка издает звук; вместе с тем песок приходит
в движение, располагаясь правильными фигурами (так назы-
ваемыми фигурами Хладни). Эти фигуры дают представление
о характере колебаний пластинки. Песок сбрасывается с ко-
1 Можно взять только 4 дощечки, дающие мажорный аккорд (do, mi,
sol, do). Дощечки можно взять одинаковой ширины и длины, но различной
толщины.
2 Можно взять только 4 пробирки, дающие мажорный аккорд.

295

леблющихся частей пластинки, располагаясь по линиям, остаю-
щимся в покое. В зависимости от тона, даваемого пластинкой,
получается тот или другой рисунок. Тон же будет меняться
в зависимости от того, по каким местам пластинки вы будете
проводить смычком и будете ли при этом, например, пальцем
удерживать одно или несколько мест пластинки. Получите
фигуры Хладни, проводя смычком по тем или иным местам
пластинки, сначала не касаясь ее пальцами, а затем прикасаясь
к разным точкам. Если рисунок сразу не удается получить,
опыт повторяйте, сбрасывая весь песок и вновь его насыпая.
Все полученные фигуры тщательно зарисуйте в своей тетради,
отметив при этом те места, по которым проводили смычком
или которые задерживали пальцем.
5. Натяните на монохорде струну так, чтобы она совершала,
например, 256 колебаний в секунду (см. работу 120). Пере-
ставляя подвижную кобылку под струну в соответствующие
места, получите все тона, составляющие
гамму. Какие части струны соответствуют
этим тонам?
6. Натяните на монохорде струну так,
чтобы она совершала, например, 256
колебаний в секунду (см. работу 120).
Отметьте показание динамометра. Умень-
шите натяжение и найдите, подстав-
ляя подвижную кобылку, новую длину
струны, при которой она совершает
256 колебаний. Установите, как изме-
няется длина струны в зависимости от
силы натяжения (при неизменном числе
колебаний).
7. Даны два камертона; число колебаний одного известно,
второго — нет. Найдите это число, пользуясь монохордом (см.
работу 120).
8. Если п обозначает число колебаний струны, / см — ее
длину, F—силу натяжения (в динах) и аГ—вес отрезка струны
длиною в 1 см, то
Рис. 266.
Настройте струну монохорда в унисон с камертоном (см. ра-
боту 120). Измерьте длину струны и отметьте показание
динамометра. Отрежьте струну в местах ее касания с кобыл-
ками и возможно тщательнее взвесьте на весах. Определите
вес отрезка струны длиною в 1 см. По указанной выше фор-
муле найдите число' колебаний струны. Сравните с числом
колебаний камертона, взятого вами для данного опыта.

296

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА
122. Различная звукопроводность тел (стр. 313, п. 12)
Приборы и материалы. Деревянная палка или линейка (длина
приблиз. 1 м). Металлический стержень или трубка. Стеклянная трубка.
Карманные часы. Корковая пробка. Резиновая пробка. Пластинка из вой-
лока. Мягкая подушечка. Маленький стаканчик. Детский нитяный телефон.
Большая круглодонная колба (емкость 1—2 л); к ней: резиновая пробка
с двумя отверстиями, стеклянная или металлическая палочка, короткая стек-
лянная трубочка. Две короткие резиновые трубочки. Зажим. Небольшой ко-
локольчик. Штатив с зажимом. Примус. Вода. Спички.
1. Держите палку в руках так, чтобы один ее конец был
на расстоянии 10—20 см от уха. Попросите товарища слегка
царапать ногтем по другому концу палки. Звука царапины вы
не слышите. Теперь прижмите конец палки к уху и снова при-
слушивайтесь. Слышно ли отчет-
ливо царапание? Лучше ли дерево
проводит звук, чем воздух?
2. Видоизмените опыт. Положи-
те на стул карманные часы (под-
ложив под них войлок или слой
бумаги). Тиканья часов вы не
слышите или едва слышите. При-
ставьте один конец палки к часам,
а другой прижмите к уху. Отчет-
ливо ли вы слышите тиканье часов?
3. Таким же образом испытайте, хорошо ли проводят звук
металлическая пластинка или трубка, стеклянная трубка. .
4. Между крышкой часов и концом деревянной палки по-
местите корковую пробку, резиновую пробку, пластинку вой-
лока, мягкую подушечку. Другой конец палки опять прижмите
к уху. Что замечаете? Хорошо ли проводят звук перечислен-
ные выше тела?
5. Поместите между крышкой часов и концом деревянной
палки стакан с водой. Конец палки опустите в воду, не ка-
саясь, однако, стенок стакана.
Слышно ли отчетливо тиканье часов, передаваемое через
воду? Хорошо ли проводит звук вода?
6. Возьмите нитяный телефон (рис. 267), состоящий из двух
папочных или металлических коробок, дно у которых затянуто
пергаментной бумагой или животным пузырем, и длинного
шнурка, концы которого прикреплены к упругим перепонкам
(из пергаментной бумаги или животного пузыря). Расположи-
тесь с товарищем в двух соседних комнатах. Нить натяните.
Товарищ будет шопотом говорить в одну трубку, а вы слу-
шайте, приставив вторую трубку к уху. Слышите ли то, что
Рис. 267.

297

говорит товарищ? Слышит ли товарищ вашу речь? Прижмите
ко дну одной коробки карманные часы. Слышно ли их тиканье
из другой коробки, находящейся на расстоянии нескольких
метров от первой?
Что иллюстрируют опыты с нитяным те-
лефоном?
7. Соберите прибор, изображенный на
рис. 268. Колокольчик висит в центре колбы
на стерженьке Ь, отделенном от колоколь-
чика резиновой перемычкой. Взяв колбу за
горлышко, потрясите ее. Слышен звук ко-
локольчика.
Разожгите примус и установите на нем
колбу (на дне колбы немного воды), закре-
пив ее в зажиме штатива. Зажим т откройте,
чтобы дать выход воздуху и водяным парам.
Пробку вставьте плотно.
Когда вода закипит, выходящие из колбы
пары увлекут за собой и воздух. Дайте па-
рам выходить из отверстия несколько минут
(струя пара должна быть достаточной силы),
затем снимите колбу с огня и сейчас же за-
кройте зажим. Дайте колбе охладиться.
Потрясите теперь колбу, чтобы заставить
звучать колокольчик. Слышен ли звук?
Открывая понемногу зажим, впускайте
медленно воздух в колбу и встряхивайте ее.
Становится ли слышным звук по мере вхождения воздуха
в колбу? Какой вывод вы можете сделать из последнего опыта?
Рис. 268.
123. Распространение колебаний (стр. 313, п. 13—14)
Приборы и материалы. Несколько (5—6) колец (костяных и
фарфоровых). Две рамки с натянутой пергаментной бумагой (рис. 270).
Мягкая колотушка. Рупор из картона или бумаги. Рожок. Лист картона
с узкой щелью,
1. Расположите на столе в ряд 4—5 колец так, чтобы они
касались друг друга, и еще одно кольцо в том же ряду, но
на некотором расстоянии от первых (рис. 269). Быстрым толч-
ком ударьте этим последним кольцом крайнее в ряду. Что
происходит (рис. 269)? Дайте объяснение.
Рис. 269.

298

2. Поставьте на некотором расстоянии друг от друга две
рамки А и В, затянутые пергаментной бумагой (рис. 270).
Бусину а расположите на нити так, чтобы она касалась сере-
дины перепонки у ящика В. Ударьте колотушкой по перепонке.
Почему бусина а отскакивает? Сопо-
ставьте данный опыт с предыдущим
(п. I) и обдумайте, как происходит
передача в воздухе всякого возник-
шего колебания.
3. Хлопните в ладоши, крикните
в рупор, протрубите в трубку (рожок)
перед рамкой с перепонкой и буси-
ной. Воспринимает ли бусина в этом
случае передающиеся по воздуху ко-
лебания?
4. Для получения некоторого пред-
ставления о перемещении частиц воз-
духа при распространении звука примените рисунок, состоящий
из ряда кривых линий (рис. 271).
Приготовьте лист картона или плотной бумаги (ширина 10 —
15 см, длина 15—20 см\ рис. 271) с
узкой поперечной щелью посередине
(длина 4 см, ширина 1 мм). Покройте
этим листом рис. 271 так, чтобы в про-
рез была видна верхняя или нижняя
часть рисунка. Передвигайте медленно
лист бумаги со щелью вниз или вверх.
Благодаря тому, что вы будете видеть
сближение и расхождение черных ли-
ний, вам будет казаться, что появляю-
щееся в данном месте „сгущение" рас-
пространяется далее, сменяясь затем
„разрежением", также бегущим вперед.
Получится некоторое подобие того,
что происходит в среде, когда распро-
страняются по ней звуковые волны.
124. Дополнительные упражнения
1. Подвесьте за середину крепкой нити ложку, вилку или
другой подходящий металлический предмет. Концы нити вставьте
в уши. Заставьте ложку качаться, чтобы она при этом ударя-
лась о край стола. Какое ощущение вы испытываете? Почему?
2. Положите карманные часы на стол на мягкую подстилку
и заставьте их картонной трубкой В (рис. 272). Слышно ли
отчетливо тиканье часов, если расположить ухо на уровне be?
Поместите картонную пластинку С, как указано на рисунке.
Почему теперь ясно слышен звук часов?
Рис. 270.
Рис. 271.

299

3. Установите в штативе конический ламповый абажур (от-
верстие перпендикулярно доске стола). Внутри абажура, неда-
леко от большого отверстия, расположите
на подставке (или попросите товарища дер-
жать в руках) карманные часы. Отойдите от
абажура на такое расстояние, на каком уже
не было бы слышно тиканья часов при от-
сутствии абажура (сделайте предварительное
испытание). Слышен ли звук часов при на-
личии абажура? Для получения отчетливых
результатов подберите соответствующее место
для часов внутри абажура, а также и рас-
стояние, на котором удается уловить звуки,
отраженные абажуром.
Повторите опыт, установив два абажура
один против другого на расстоянии 3—5 м.
Перед одним абажуром поместите часы, пе-
ред другим слушайте (голову держите ниже
абажура; ухо, обращенное к другому аба-
журу, закройте).
4. Для чего глуховатые люди, прислуши-
вающиеся к тому, что им говорят, прикладывают согнутую
ладонь к ушной раковине? Каково значение ушной раковины
у животных?
Рис. 272.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
РЕЗОНАНС
125. Явления резонанса (стр. 313, п. 15)
Приборы и материалы. Шнур, длиною приблиз. 1 м, четыре
гирьки или шарика со шнурками (рис. 273). Два деревянных штатива
с крючками или два металлических
штатива. Две струбцинки для при-
жимания штативов к столу. Два
камертона одинакового числа ко-
лебаний. К ним — бутылки с проб-
ками (рис. 274) или ящики (рис,
277). Колотушка для камертонов.
Легкая бусина на нити. Штатив
для нее. Кусочек воска. Стеклян-
ный широкий цилиндр или стек-
лянная банка. Широкая стеклян-
ная трубка. Вода.
1. Натяните между дву-
мя штативами, прижатыми
к доске рабочего стола, шнур и подвесьте на него четыре ни-
тяных маятника, из которых два одинаковой длины (рис. 273),
2. Приведите в качание один из двух маятников одина-
ковой длины (например маятник 1) и наблюдайте некоторое
Рис. 273.

300

время за всеми четырьмя маятниками. Что вы замечаете? Ко-
торый маятник пришел в колебание под влиянием колебаний
первого маятника? Что происходит постепенно с первым маятни-
ком? С третьим? Что происходит в дальнейшем?
3. Остановите маятники. Приведите в качание маятник 2
или 4 (рис. 273). Приходят ли в качание от каждого из них
остальные маятники?
4. Разъясните, почему под влиянием качаний маятника при-
ходит в колебание только маятник одинаковой с ним длины.
5. Расположите на некотором расстоянии друг от друга два
камертона одинакового числа колебаний (Л и В на рис. 274).
У одной из ветвей второго камертона подвесьте на нити лег-
кую бусину. Заставьте звучать первый камертон. Что замечаете?
Почему колеблется также и второй камертон?
Рис. 274.
Рис. 275.
6. Прикрепите к одной из ветвей второго камертона кусочек
воска. Будет ли в этом случае второй камертон отвечать на
колебания первого?
7. Сопоставьте оба опыта — с маятниками и с камертонами.
Какое условие необходимо для того, чтобы могло иметь место
явление резонанса?
8. Приведите примеры известных вам явлений резонанса.
9. Налейте в стеклянный цилиндр или стеклянную банку
воды и в воду опустите широкую стеклянную трубку, зажатую
•в зажим штатива (рис. 275). Поднесите к отверстию трубки
звучащий камертон. Опускайте при этом или поднимайте стек-
лянную трубку, изменяя длину столба воздуха в трубке. Что
замечаете? Почему звук камертона, едва слышимый, значи-
тельно усиливается при некоторой длине воздушного столба
в стеклянной трубке?

301

126. Определение длины звуковой волны и скорости звука
в воздухе (метод резонанса) (стр. 313, п. 16)
Приборы и материалы. Резонирующая трубка (рис. 276). Штатив
с зажимом. Камертон. Колотушка для него. Стакан или чашка. Метровая
линейка с делениями на миллиметры. Вода.
1. Зажмите в штативе трубку (рис. 276) в вертикальном по-
ложении, закройте зажим т и налейте в трубку воды. Под
нижнее отверстие трубки подставьте стакан или чашку.
2. Ударяя по камертону колотушкой и поднося его к верх-
нему концу трубки Л, медленно выпускайте воду, открывая
зажим т, пока не будет достигнуто наибольшее
усиление звука. Камертон при этом держите гори-
зонтально, чтобы ветви его были расположены
одна над другой.
3. Отметьте резиновым или нитяным кольцом
уровень воды в трубке Л. Затем, приливая или
отливая воду в трубке, более точно установите
уровень воды, при котором получается наиболь-
шее усиление звука.
4. Измерьте линейкой длину столба воздуха.
Найденная длина составляет^- длины звуковой
волны в воздухе. Как велика длина звуковой
волны в воздухе?
5. Отливая воду далее из трубки Л, найдите
второе положение поверхности воды, при котором
получается звук наибольшей силы. Отметьте это
положение колечком.
6. Измерьте линейкой длину второго получен-
ного столба воздуха в трубке. Эта длина составляет
-у- длины звуковой волны в воздухе. Найдите вто-
рично длину звуковой волны в воздухе.
7. Если длина трубки позволяет, найдите еще
и третье положение поверхности воды, при кото-
ром получается усиление звука камертона. Полу-
ченная длина воздушного столба составит в этом
случае -jj-длины звуковой волны в воздухе. Опре-
делите в третий раз длину звуковой волны в воз-
духе.
8. Из всех полученных результатов возьмите среднее зна-
чение для длины звуковой волны X в воздухе.
9. Если известно число колебаний камертона в секунду п,
определите скорость звука v в воздухе.
10. Вычислите, как велика скорость звука в воздухе, поль-
зуясь формулою:
Рис. 276.

302

где 332 м\сек— скорость звука в воздухе при температуре 0°,
а 0,004 — округленный коэффициент расширения воздуха.
Сравните найденное число с результатом, полученным из
опыта.
11. Как велика погрешность результата, если при установке
уровня воды, соответствующего наибольшей силе звука, ошибка
будет в 3 мм?
127. Дополнительные упражнения
1. Определите из опыта, описанного в п. 9 работы 125, длину
звуковой волны в воздухе. Повторите опыт, взяв камертон
другого числа колебаний. На основании полученных данных
найдите, как велика скорость зву-
ка в воздухе.
2. Дан камертон, число коле-
баний которого неизвестно. Опре-
делите его, пользуясь приемом,
описанным в п. 9 работы 125 или
в работе 126.
3. Повторите опыт, описан-
ный в п. 9 работы 125, наливав
в стеклянную трубку серный
эфир или наполняя ее углекис-
лым газом. Определите длину
звуковой волны и скорость зву-
ка в парах эфира и углекислом
газе.
4. Камертон установлен на
„резонаторном ящике" А (рис.
277). Сравните звук, даваемый
камертоном без ящика, с тем, какой получается, когда камер-
тон поднесете к отверстию ящика или установите на послед-
нем. Измерьте длину ящика и сравните ее с длиной звуковой
волны, получаемой от данного камертона (найдите путем рас-
чета или из опытов работ 120 и 121).
ГЛАВА ПЯТАЯ
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН. СТОЯЧИЕ ВОЛНЫ
128. Интерференция звуковых волн
Приборы и материалы. Камертон. Колотушка для него. Банка.
Широкая стеклянная трубка. Штатив с двумя зажимами. Картонный цилиндр
для надевания на ветви камертона. Вода.
1. Поднесите близко к уху звучащий камертон, держа era
вертикально в руке. Поворачивайте камертон около оси, про-
ходящей через его ножку (рис. 278). Что замечаете? Не полу-
Рис. 277.

303

чается ли при одних его положениях заметное ослабление
звука, при других — значительное усиление?
2. Сколько можете отметить таких ослабле-
ний и усилений звука при одном полном по-
вороте камертона?
3. Заметьте, при каких положениях камер-
тона получается усиление и при каких — ослаб-
ление звука.
4. Попробуйте надевать на одну из ветвей
камертона в том его положении, при котором
получается затухание звука, картонный цилин-
дрик (ножек камертона не касайтесь). Какое
изменение это вносит в слышимый вами звук?
5. Повторите предыдущие опыты, изменив
всю установку следующим образом. Налейте в
банку воды и в воду опустите широкую стеклян-
ную трубку, зажатую в зажим штатива, на такую
глубину, чтобы получалось наибольшее усиление
звука камертона при поднесении его к трубке
(камертон держите горизонтально, располагая одну
ветвь над другой) (рис. 272).
Поворачивайте звучащий камертон над резо-
нирующим цилиндром в горизонтальном положе-
нии. Получаются ли попеременные усиления и
ослабления звука, как это было и при первом
опыте (пункты 1—3)?
6. Установите камертон над резонатором в
одном из положений, при которых получается
наибольшее затухание звука. Закрепите его в
этом положении в зажиме штатива.
7. Еще раз приведите камертон в колебание.
Наденьте осторожно, не касаясь ветвей, на одну
из ветвей картонный цилиндрик. Усиливается ли
заметно звук?
8. Объясните явления, которые вы выше про-
наблюдали.
Оставались ли одинаковыми расстояния между
вашим ухом и каждой из ветвей камертона при
всех его положениях? Каждая из ветвей камертона
посылала в ваше ухо свой ряд звуковых волн.
При каких положениях до вашего уха одновременно дости-
гало сгущение от одной ветки и сгущение от другой, равно
как и разрежение? А при каких положениях в одно и то же
время приходило к вашему уху сгущение от одной волны и
разрежение от другой? Как влиял один ряд звуковых волн на
другой в первом случае? во втором?
Рис. 278.
Рис. 279.

304

129. Стоячие волны (стр. 315, п. 17)
Приборы и материалы. Веревка или резиновая трубка (длина
1,5—2 м). Струна, натянутая на доске или ящике (рис. 281). Смычок. Бу-
мажные „гусарики". Стеклянная трубка (длина 1 м). К ней деревянный ку-
бик с отверстием. Бусина на нити. Легкий штатив для нее. Трубка для по-
лучения „пыльных фигур" (рис. 283), к ней две подставки и пробковый пор-
шень. Струбцинка. Палка с ватой для чистки трубки. Суконка. Вода или
денатурированный спирт. Канифоль. Ликоподий или пробковый порошок.
1. Закрепите один конец веревки или резиновой трубки
(у стола стенки), а другой ее конец приведите в колебатель-
ное движение в направлении, перпендикулярном ее длине,
Рис. 280.
двигая рукой справа налево или сверху вниз. Колебательный
процесс, вызванный на свободном конце веревки, распростра-
няется по всей ее длине. Веревка разделяется на ряд колеблю-
щихся участков, отделенных неподвижными точками (а, Ь, с, d
на рис. 280). Получаются стоячие волны.
Объясните образование стоячих волн. Точки а, Ь, с, d остаю-
щиеся в покое, называются узлами, а точки k, т, п, лежащие
посередине между узлами и колеблющиеся с наибольшей ам-
Рис. 281.
плитудой — пучностями. Какое расстояние составляет одну
волну? Чему равно расстояние между двумя соседними узлами?
между двумя соседними пучностями?
Изменяя быстроту движения свободного конца веревки, по-
лучите разное число стоячих волн на данной длине веревки.
2. Пронаблюдайте образование стоячих волн в колеблющейся
струне.
Когда струна, закрепленная в двух крайних точках, ко-
леблется как одно целое, где лежат узлы и пучности? Какую
часть волны составляет в этом случае длина струны?
Подставьте под середину струны кобылку и проведите смыч-
ком по одной половине струны. Колеблется ли также и другая
ее половина? Как в этом убедиться?

305

Отделите кобылкой треть струны и проведите смычком по
более короткой ее части (рис. 281). Где образуются узлы и
пучности на второй части струны? Как в этом убедиться?
Повторите опыт, отделив кобылкой четвертую часть струны.
Определите место узлов и пучностей на второй части колеблю-
щейся струны.
3. Зажмите стеклянную трубку по ее середине (рис. 282)..
Рис. 282.
У одного конца подвесьте легкую бусину. Натирайте суконкой,,
смоченной водой или спиртом, продольно другой конец трубки
от середины к концу (на трубку сильно не нажимайте) — она
звучит; шарик отскакивает, обнаруживая попеременные удли-
нения и укорачивания трубки. В каком направлении соверша-
Рис. 283.
ются здесь колебания? Где узлы и где пучности? Какую часть
волны составляет расстояние от зажатой части трубки до ее
конца? Какую часть волны составляет длина всего стержня?
4. Пронаблюдайте образование стоячих волн в столбе воз-
духа. Возьмите широкую стеклянную трубку (рис. 283.) Про-
трите ее тщательно сухой ватой, намотанной на конец палки.
Поставьте трубку наклонно, насыпьте в нее немного сухого
ликоподия или пробкового порошка (получаемого при натирании
сухой пробки мелким напильником) и, слегка постукивая по

306

трубке рукой, раскиньте порошок вдоль всей трубки тонким
л узким слоем. Затем установите трубку А на столе на двух
подставках (а и & на рис. 283). Один конец трубки закройте
поршнем N.
Стеклянную трубку КМ расположите так, чтобы пробковый
диск К входил внутрь широкой трубки, а трубка была зажата
плотно посередине при посредстве кубика С, прижатого к доске
стола струбцинкой. Натирайте суконкой, смоченной водой или
«спиртом, трубку КМУ начиная от середины к концу. Делайте
это не особенно скоро и не нажимая сильно на трубку. Това-
рища в это время попросите медленно передвигать пробку N,
пока в некоторых местах трубки не будет наблюдаться особенно
сильное движение порошка. Тогда, оставив пробку на месте,
продолжайте натирать трубку до тех пор, пока порошок не
расположится в виде небольших правильных кучек.
Полученные „пыльные фигуры" дают картину образования
стоячих волн в воздушном слое внутри трубки. Как вы пред-
ставляете себе образование этих стоячих волн? Где получа-
ются узлы и где пучности? Что дает расстояние между со-
седними кучками порошка?
130. Определение скорости звука в стекле (метод „пыльных
фигур") (стр. 315, п. 17)
Приборы и материалы. Прибор для получения „пыльных фигур"
{рис. 283 или 284). Струбцинки для прижимания прибора к столу. Палка
-с ватой для чистки трубки. Суконка. Метровая линейка с миллиметровыми
делениями. Вода или денатурированный спирт. Ликоподий или мелкий проб-
ковый порошок.
1. Прибор изображен на рис. 283 и 284. Прежде всего тща-
тельно протрите трубку А внутри сухой ватой, намотанной на
конец палки.
2. Поставьте трубку наклонно, насыпьте в нее немного су-
хого ликоподия или мелкого пробкового порошка (получен-
ного при натирании сухой пробки мелким напильником) и,
слегка постукивая по трубке рукой, раскиньте порошок вдоль
©сей трубки тонким и узким слоем.
3. Установите прибор, как указано на рис. 283 или 284.
Рис. 284.

307

4. Измерьте длину стеклянной трубки КМ и отметьте ее
середину.
5. Расположите трубку КМ вдоль оси широкой трубки А
так, чтобы пробковый диск К входил свободно внутрь трубки А.
Трубку КМ при посредстве струбцинки В (рис. 283) или пробки L
(рис. 284) закрепите по ее середине.
6. Смочив суконку спиртом или водой, натирайте ею трубку
КМ от середины к концу. Делайте это не особенно скоро и не
нажимая сильно на трубку. Последняя должна давать доста-
точно чистый звук. Товарища в это время попросите передви-
гать медленно пробку TV, пока в некоторых местах трубки не
будет наблюдаться особенно сильное движение порошка. Тогда,
оставив пробку на месте, продолжайте натирание трубки до
тех пор, пока порошок не расположится в виде небольших
правильных кучек.
7. Над кучками порошка у вас находятся узлы. Измерьте
расстояние между крайними кучками и найдите среднюю вели-
чину расстояния между двумя соседними кучками (/ мм). Что
вам дает величина этого расстояния? Как велика длина воз-
душной звуковой волны X, соответствующая тому тону, который
издает стержень?
8. Скорость звука в воздухе при 0° равна 332 м\сек. При
температуре t° она равна 332 У\ + 0,0(Ж, где 0,004 —округ-
ленный коэффициент расширения воздуха. Отметьте температуру
воздуха в комнате и рассчитайте, какова будет скорость звука
при этой температуре.
9. Найдите число колебаний /г, какое совершает звучащая
стеклянная трубка в секунду, зная скорость звука v в воздухе
при данной температуре и длину звуковой волны в воздухе X.
10. Где в колеблющейся стеклянной трубке находится узел
и где пучность? Если длина трубки /х мм, то как велика длина
звуковой волны 1± в стеклянной трубке? Найдите ее.
И. Найдите, наконец, скорость звука vx в стекле, зная число
колебаний п стеклянной трубки в секунду (п. 9) и длину зву-
ковой волны в стекле.1
131. Определение скорости звука в углекислом газе (метод
„пыльных фигур") (стр. 315, п. 17)
Приборы и материалы. Прибор для получения „пыльных фигур"
(рис. 284). Струбцинки для прижимания прибора к столу. Аппарат для полу-
чения углекислого газа. Две резиновые трубки. Палка с ватой для чистки
трубки. Суконка. Метровая линейка с миллиметровыми делениями. Денату-
рированный спирт. Ликоподий или мелкий пробковый порошок. Мрамор.
Соляная кислота. Вода. Лучинки. Спички.
1 Расчет может быть произведен прямо по формуле — = -у*, полу-
чаемой из равенства: v = hl — 2hl и vi = Hk1 = 2hl1.

308

1. Прибор изображен на рис. 284. Прежде всего тщательно
протрите трубку А внутри сухой ватой, намотанной на конец
палки.
2. Поставьте трубку наклонно, насыпьте в нее немного су-
хого ликоподия или мелкого пробкового порошка и, слегка
постукивая по трубке рукой, расположите порошок вдоль всей
трубки тонким и узким слоем.
3. Положите дощечку с трубкой на край стола и прижмите
ее к доске стола струбцинками (рис. 284).
4. Расположите трубку КМ вдоль оси широкой трубки так,
чтобы пробковый диск К входил свободно внутрь трубки А.
Трубку КМ при посредстве пробки L закрепите по ее сере-
дине в трубке.
б. Смочив суконку спиртом или водой, натирайте ею труб-
ку КМ от середины к концу. Делайте это не особенно скоро
и не нажимая сильно на трубку. Последняя должна давать
достаточно чистый звук. Товарища в это время попросите пере-
двигать медленно пробку N, пока в некоторых местах трубки
не будет наблюдаться особенно сильное движение порошка.
Тогда, оставив пробку на месте, продолжайте натирание трубки
до тех пор, пока порошок не расположится в виде небольших
правильных кучек.
6. Над кучками порошка у вас находятся узлы. Измерьте
расстояние между крайними кучками и найдите среднюю вели-
чину расстояния между двумя соседними кучками (/ мм). Что
вам дает величина этого расстояния? Как велика длина воздуш-
ной звуковой волны X, соответствующая тому тону, который
издает стержень?
7. Скорость звука в воздухе при 0° равна 332 м\сек. При
температуре t° она равна 332 |Л +0,004t, где 0,004 — округ-
ленный коэффициент расширения воздуха. Отметьте темпера-
туру воздуха в комнате и рассчитайте, какова будет скорость
звука при этой температуре.
8. Найдите число колебаний п, какое совершает звучащая
стеклянная трубка в секунду, зная скорость звука v в воз-
духе при данной температуре и длину звуковой волны в воз-
духе X.
9. Соедините аппарат для получения углекислого газа, про-
мывную склянку и отверстие а трубки А резиновыми трубками,
оставив второе отверстие b открытым.
Пропускайте углекислый газ через трубку некоторое время
(минут 5) и затем закройте отверстие Ь.
10. Вновь получите, согласно данным выше указаниям, резко
очерченные кучки порошка.
11. Измерьте расстояние между крайними кучками и найдите
среднюю величину расстояния между двумя соседними кучками
(/2 мм).

309

Как велика длина звуковой волны в углекислом газе Х2,
соответствующая тому тону, который издает стержень?
12. Найдите скорость звука v2 в углекислом газе, зная число
колебаний п стеклянной трубки в секунду (п. 8) и длину зву-
ковой волны в углекислом газе.1
132. Дополнительные упражнения
1. Возьмите два камертона, дающие один и тот же тон (см.
работу 125, п. 5, или работу 127, п. 4). Приведите оба камер-
тона в колебание, они звучат в унисон. Приклейте к каждой
ветви одного из камертонов по небольшому кусочку воска и
снова заставьте камертоны звучать. Вы слышите биения.
Каково их происхождение? Попробуйте разобрать этот случай
интерференции волн графически.
2. Пронаблюдайте образование стоячих волн в столбе воз-
духа, как это указано в п. 4 работы 129, но трубку возьмите
открытую. Какая разница с тем, что получилось в закрытой
трубке?
3. Следуя указаниям работы 130, определите скорость звука
в латуни, взяв для этой цели вместо стеклянной трубки латун-
ный стержень. Натирать его надо суконкой, посыпанной порош-
ком канифоли.
4. Таким же путем определите скорость звука в дереве.
Натирать деревянный стержень надо суконкой, смоченной ски-
пидаром.
5. Определите по методу „пыльных фигур" скорость звука
в водороде или светильном газе (см. работу 131).
ГЛАВА ШЕСТАЯ
УКАЗАНИЯ К РАБОТАМ
1. К первой ступени могли бы быть отнесены работы 114 и
115 (при упрощении), 118, 122, 123, 125.
Основными для второй ступени надо считать работы: 114,
115, 119, 126, 130, 131.
Маятник (§ 114—117)
2. Шарики для нитяных маятников — латунные и железные
(диам. 2—3 см). Для укрепления нити удобнее всего сделать
шарики с коническими отверстиями; в этом случае нить будет
держаться внутри шарика, если на конце сделать узел. Но
1 Расчет может быть произведен прямо по формуле -~- = -у , полу-
чаемой из равенств: v = Hk — 2hl и v2 = h\2 = 2nl2.

310

можно, конечно, обойтись и свинцовыми шариками, которые
нетрудно отлить. Подвесом может служить деревянный зажим,
употребляемый в общежитии для подвешивания белья (рис. 256).
Нить, длиною метра 2, наматывается на ручки зажима. При ра-
боте часть нити разматывается, и верхний конец этой части
нити зажимается между губами зажима. Можно маятник под-
весить и к зажиму обычного штатива, свободный конец, намо-
танный на дощечку, оставляя на столе. Наконец, можно нить
или проволоку маятника зажимать в плоскогубцах или гаечном
ключе, укрепляемых в зажиме штатива.
Примеры
1. Каждая работающая группа брала маятники длиною 20 см,
80 см и 100 см.
Время качания маятника длиною в 20 см 14 изм. 0,42—0,55 сек.; средн. 0,45 сек.
. » 80 „ 14 п 0,81-1,00 п „ 0,9 ,,
„ „ 100 „ 14 „ 0,97-1,05 „ . 1
2. Каждая работающая группа брала два маятника из ука-
занных ниже.
Длина маятника Время качания Длина маятника Время качания
10 см 0,32—0,34 сек. 100 см 1 —1,05 сек.
25 „ 0,5 —0,52 „ 125 „ 1,12—1,13 „
50 „ 0,7 —0,72 . 200 „ 1,4 —1,42 *
90 „ 0,95—0,97
3. Работа для определения длины секундного маятника и
ускорения силы тяжести (§ 117, п. 3) требует тщательного
выполнения как в отношении применяемых приборов, так и
самого производства измерений. Шарик надо взять помассив-
нее, хорошо выточенный (латунный диам. 4 см); подвесить
на тонкой стальной проволоке (диам. 0,3 мм, длина 1—2 м).
Проволока пропускается сквозь тонкий диаметральный кони-
ческий канал шарика и удерживается в нем благодаря узелку
на конце или деревянным клинышком. Канал можно взять и
цилиндрический, а на конце сделать выемку для короткого
латунного винтика, которым и зажимается проволока; головка
винта имеет врез для отвертки и входит почти вровень с по-
верхностью шарика. Для подвешивания проволоки берется за-
жим, состоящий из двух латунных или железных пластинок,
прижимаемых друг к другу одним или двумя винтами. Зажим
привинчивается к неподвижно закрепленной стойке. Длина
проволоки измеряется масштабом с точностью до 0,5 мм;
к ней прибавляется длина, равная половине диаметра шарика,
который измеряется штангенциркулем. Время отсчитывается по
секундомеру (пятые доли секунды), причем берется 200 про-
стых качаний. (Повторяя наблюдения три раза, получаем
600 качаний.)

311

Если ошибка при определении времени 200 качаний не
превышает 0,5 сек. при измерении длины маятника — 0,5 мм,
относительная погрешность при определении длины секундного
маятника и ускорения силы тяжести все же может дости-
гать 0,6%, при вдвое больших ошибках—1,1%-1
Колебания звучащего тела (§ 118—121)
4. Стальную полоску или спицу (раб. 118) можно
зажать в тисках или в струбцинке с зажимом, которая приме-
няется в работах по электрическому току.
5. Камертоны следует применять массивные, долго дер-
жащие звук. Числа колебаний удобны: 128, 256, 435, 512.
Обращаться с камертонами следует осторожно. Ни в каком
случае не ударять о стол и другие твердые предметы. Обе-
регать от ржавчины; лучше хранить их слегка смазанными
вазелином.
6. Колотушка для камертонов — деревянный моло-
точек с приклеенными накладками из резины, пробки, сукна
или кожи.
7. Пишущее острие для камертона. Берется ще-
тинка (не мягкая) из платяной или половой щетки и при-
клеивается к концу одной из ветвей камертона мягким воском.
Удобнее и надежнее, конечно, заостренные тонкие полоски из
стали или латуни, привинчиваемые двумя винтиками к ветви
или надеваемые на них.
8. Штативчик для бусины (рис. 260). Основание —
10 см X 10 см X 2 см, высота палочки (может быть взята и
стеклянная трубка) — 40 см, толщина проволочки для под-
веса — 1 мм.
9. Прибор для определения числа колебаний
камертона графическим методом (рис.263). Размеры:
доска А — 75см Х 10 см\2 см, салазки В — 30 см X 10,2 смX
X 1,5 см, стеклянная пластинка С—30 смХ5 см X0,2 см,
дощечка N—28 см X^ смХ2 см.
Работа требует от учащихся известной сноровки и терпения.
На нее потребуется 2 часа. Стеклянную пластинку можно не
коптить, а покрывать слегка слоем жира и тонким слоем ли-
коподия.
Более совершенный аппарат для определения числа коле-
баний камертона графическим методом состоит из вращающе-
гося закопченного цилиндра и секундного отметчика, приводи-
мого в движение электрическим током, который проходит в
цепи, периодически замыкаемой и прерываемой колеблющимся
секундным или полусекундным маятником. Подобный прибор
описан в книгах: В. В. Лермантов — Объяснение практиче-
1 Дрентельн — Пособие для практических работ по физике, стр. 190.

312

ских работ по физике, вып. 1, стр. 136, и Григорьев —
Курс физики, ч. II, стр. 24. Прибор — дорогой и для школ не-
доступен.
10. Монохорд. Монохорд (рис. 265) имеет следующие
размеры; длина между а и b — 40—50 см; расстояние между
d и а — 20—25 см и от Ь до е — 5 см; ширина 9 см, высота
7,5 см. Толщина передней и задней доски 1 см, боковых 2 см,
верхней 2 мм. Кобылка — размеры: 1,8 см; 2,3 см. Латунная
пластинка, вставляемая в нее, 1 мм толщины. Колки метал-
лические (длина 5 см, толщ. 0,5 см) наполовину с винтовой
нарезкой и вверху с прямоугольным сечением. К ним ключи.
Динамометр лучше взять до 15 кГ.
Монохорд может быть взят и более простой конструкции.
На доске (110 см X 10 см Х 2,5 см) устанавливаются две ко-
былки на расстоянии 75 см. В остальном устройство подобно
предыдущему.
За отсутствием динамометра к монохорду прикреп-
ляется блок, через который и перекидывается струна. К концу
Рис. 285.
струны подвешиваются тяжелые грузы или ведро с водой.
Наконец, установка может быть сделана и прямо на рабочем
столе, как указано на рис. 278. Для нее нужны два крючка
для закрепления у крышки стола, двухблочный полиспаст и
две кобылки.1
Установить момент, когда струна звучит в унисон с камер-
тоном, для учащихся будет нелегко. Все работы с монохордом,
конечно, гораздо легче идут у учащихся, обладающих слухом
и играющих на музыкальных инструментах.
11. Пластинка для фигур Хладни (рис. 266) мо-
жет быть взята квадратная (20 см X 20 см) стальная, латунная,
цинковая или стеклянная (последняя, конечно, менее удобна,
так как легко может быть разбита). Пластинку надо подобрать
звучную. В пластинке в середине должно быть отверстие для
надевания на винт. Струбцинка обычная, деревянная. Рисунки
фигур, которые можно получить, даны в книге Тиндаля — Звук
(40 рисунков). Для удачи опытов надо несколько попрактико-
ваться. Песок должен быть сухой, просеянный; насыпать его
1 Hahn-Koch — Physikalische Schülerübungen, стр. 80, рис. 105.

313

надо немного, ровным слоем по всей поверхности. Песок мо-
жет быть заменен каким-либо семенем, например семенем
мака. Смычок необходимо хорошо наканифолить и при нати-
рании пластинки водить по одному и тому же месту, не сдви-
гая его в стороны.
Смычок может быть самодельный. Берется тонкая и гиб-
кая деревянная линейка и к ее концам приклеиваются два
наискось срезанные кусочки дерева. В последних пилой про-
пиливаются прорезы, в которые закладывается пучок конских
волос; на концах пучка завязываются два узла.
Распространение звука (§ 122—124)
12. Круглодонную колбу для колокольчика (рис. 268)
лучше взять побольше (2—3 л); колокольчик или бубенчик
приходится подбирать, чтобы результаты получались возможно
более четкие. Колба должна „хорошо держать"; поэтому все
части надо тщательно подогнать — резиновую пробку, тру-
бочку а, стерженек Ь, зажим т.
13. Кольца в работе берутся занавесочные (костяные
или фарфоровые). Для укладки их в ряд лучше всего приго-
товить станочек. Последний состоит из дощечки в 40 — 50 см
длиною и 6 см шириною, с привинченным к ней бортиком.
Дощечка при помощи двух подклеенных пробочек распола-
гается несколько наклонно, чтобы кольца не скатывались.1
14. Рамки с натянутой бумагой могут иметь раз-
меры: длина 30 см, вся ширина 20 см, ширина самой рамки
25 см, ее толщина 1,5 см. Вместо рамок можно взять подхо-
дящих размеров деревянные ящички без дна. Бумага наклеи-
вается сырою; тогда она после высыхания натянется. У одной
рамки (служащей для удара) вместо бумаги можно взять кар-
тон, клеенку, кожу. У второй — перепонку из животного пу-
зыря. Бусина может быть подвешена не на рамке, а на отдель-
ном штативчике (см. выше).2
Резонанс (§ 125—127)
15. Трубка А для резонанса (рис. 275): длина
35—40 см, ширина 3—5 см. Цилиндр высотой 25—30 см.
Можно взять один цилиндр и наливать в него воду.3
16. Трубка для резонанса (рис. 276) берется подлин-
нее (длина 120 см, ширина 3 см), чтобы можно было наблю-
1 Дубровский — Простые физические опыты, стр. 108; Дрен-
тельн — Физические опыты в начальной школе, стр. 207.
2 См. также об опыте с жестяной баночкой и бусиной в книге Дуб-
ровского — Простые физические приборы, стр. 106, рис. 202.
3 Конечно, еще лучше взять трубку подлиннее (например, 60 см) и ци-
линдр повыше; тогда прибор сможет заменить указанный дальше (рис. 286).

314

дать большее число узлов. Прибору можно
придать и устройство, изображенное на рис.
286. Наконец, можно трубку расположить
горизонтально на доске и в трубку вставить
длинный металлический прут с пробковым
поршнем на конце; перемещением послед-
него изменяем длину воздушного столба. Хотя
обычно и говорится, что первый максимум
звука получается, когда воздушный столб
составляет 1/4 λ, но в действительности он
меньше -у X примерно на 1 см (на ^ диам.
трубки). Поэтому лучшие результаты полу-
чаются путем нахождения расстояния между
двумя положениями водяных поверхностей
(или поверхностей поршня), отвечающих
максимумам звука. Это расстояние для пер-
вого и второго максимума равно у, а для
первого и третьего — X. Опыт лучше вести
при камертонах, дающих значительное число
колебаний (например, 435 и 512). Для пер-
вого при длине трубки в 120 см найдем три максимума, для
второго — четыре.
Если допустить ошибку в 0,5 см при определении положе-
ния каждого максимума, то при данных камертонах с числом
колебаний 435 и 512 ошибка в окончательном результате мо-
жет быть от 1% ДО 3%.
Рис. 286.
Пример
Скорость звука в воздухе v при температуре 16° равна:
332 Vi +0,004-16 Mi сек = 342 м\сек.
3. n=512

315

Необходимо, чтобы учащиеся при работе соблюдали тишину,
иначе наблюдения вести затруднительно. Если есть возмож-
ность, работающие группы лучше разместить по нескольким
комнатам.
Интерференция звуковых волн. Стоячие волны (§ 128—132)
17. Прибор для наблюдения стоячих волн в
столбе воздуха и для определения скорости
звука по „методу пыльных фигур" известен под
именем трубки Кундта. На рис. 283 и 284 изображены две
установки. Вторая пригодна для всех опытов, первая непри-
годна для наполнения трубки газом. В первом приборе мы
имеем стеклянную трубку А длиною ~ 100 см и диаметром
2,5—3 см. Деревянные подставки а и b для нее 5 см X 5 см X
XI см и с основанием 10 см X 5 см X 1 см. Отверстия — по
трубке. Стеклянная трубка или палочка КМ берется длиною
60—100 см и диам. 0,5—0,8 мм. К ней сургучом или менде-
леевской замазкой приклеивается пробочный диск; последний
должен свободно входить в стеклянную трубку А. Трубку или
палочку КМ надо подобрать, чтобы она „хорошо пищала"
(попадаются нередко трубки неудачные в этом отношении).
Деревянный кубик С имеет размеры 5 см Х 5 см Х 1,5 см
отверстие ~ 2,5 см, в которое плотно вгоняется корковая
пробка; в последней делается отверстие таких размеров, чтобы
трубка плотно в ней сидела. Поршень N состоит из пробки,
туго ходящей в трубке А, со стеклянной палочкой (длина 20 см),
свободно проходящей через пробку на конце трубки.
Во втором приборе широкая трубка с припаянными к ней
боковыми трубочками а и b для пропускания газа имеет те же
размеры, что и в первом приборе. Она располагается на доске
(100 см Х 10 см X 2 см), к которой прикрепляется двумя же-
стяными скобочками. Можно прибор сделать и проще, взяв
трубку А без боковых трубочек а и Ь. Стержень поршня N
сделать из стеклянной трубочки, последнюю пропустить сквозь
поршень; натираемую трубку также пропустить сквозь проб-
ковый диск; обе эти трубки будут служить для наполнения
прибора газом. После наполнения газом трубки на внешних
концах затыкаются корковыми пробочками.

316

Натирать стеклянную трубочку можно смоченной спиртом
тряпкой, суконкой или фланелью, а также двумя корковыми
пластинками, получаемыми, если просверленную пробку разре-
зать пополам. Латунную трубку надо натирать суконкой или
кожей, посыпанной порошком канифоли, деревянную — сукон-
кой, смоченной скипидаром.
Для удачи опыта необходимо, чтобы трубка А была чистая
и сухая, чтобы были сухими ликоподий или пробочные опилки,
чтобы натираемая трубка или палочка „хорошо пищала".
Порошку надо насыпать поменьше, чтобы кучки в местах узлов
получались возможно уже. Для прочистки берется деревянная
палочка (длина 120 см, толщ. 0,5 см), на одном конце кото-
рой набиты маленькие гвоздики; на последних удобно и прочно
закрепляется комок ваты, служащий для прочистки. Учащиеся
должны быть предупреждены, чтобы они не дули в трубку:
она делается при вдувании влажной и порошок не соскаки-
вает.
Некоторые варианты в установке трубки Кундта можно
найти в руководствах Г. Гана (стр. 194, рис. 118), А. П. Со-
колова (стр. 144, рис. 54), Педагогического музея в Киеве
(стр. 97, рис. 28), Hahn-Kocha (стр. 83, рис. 107).
В руках учащихся стеклянные трубки, служащие для по-
лучения звука, при натирании легко ломаются. Поэтому до
начала работ надо обратить внимание учащихся на это обстоя-
тельство, дать им надлежащие указания и показать на приборе,
как натирать трубку (не нажимать на трубку; захватить смо-
ченною суконкой слегка; натирать в одном направлении; стать
поудобнее; придерживать другой рукой пробку, в которой за-
жата трубка; не поворачивать руки, которой натирается трубка,
в сторону и т. д.). Следует иметь запасные трубки. Трубки уча-
щиеся ломают и при неосторожной ходьбе. Поэтому, как только
получено в трубке соответствующее расположение порошка,
трубку, служившую для получения звука, лучше вынуть из
широкой трубки.
Пример.
Температура воздуха 17°.
Скорость звука в воздухе vt = 332)/ 1 + 0,004-17 м\сек =
= 343 м\сек.
Длина звучащей стеклянной трубки /х = 100 см.
Длина звуковой волны в стекле Х1 = 2/1 = 200 см.
Расстояние между узловыми точками в воздухе (в среднем)
/ = 6,5 см.
Длина звуковой волны в воздухе Х = 2/=13 см.
Расстояние между узловыми точками в углекислом газе
(в среднем) /2 = 5 см.
Длина звуковой волны в углекислом газе Х2 = 2/2=10 см.

317

Скорость звука в стекле vx = v j- = v-j = 343 g-g- м\сек —
= 5277 Ml сек.
Скорость звука в углекислом газе v2 = v Y==VT:==
= 343-g-g м\сек = 264 м\сек.
Относительная погрешность результатов равна сумме отно-
сительных погрешностей при определении длин / и 1± в случае
стекла и / и /2 — в случае углекислого газа.
Если принять абсолютные погрешности при измерении / и 12
равными 0,5,мм, а при измерении 1± — 2 мм, то относительные
погрешности будут: для скорости звука в стекле 1°/0 и для
скорости звука в углекислом газе 1,8%- Таким образом, в
числе 5277 м\сек ошибка может быть свыше 5 десятков, а &
числе 264 м/сек — достигать 5 единиц. Приведенные ниже ре-
зультаты и указывают на это.
Скорость звука в воздухе при 16° — 342 м\сек.
„ в углекисл. газе (6 измерений) 265—276 м\сек
(в среднем 271 м)сек).
„ „ в стекле (6 измерений) 5260—5293 м\сек
среднем 5275 м\сек).

318

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Предисловие 3

Общая часть

I. Лабораторные занятия по физике и их организация

1. Значение лабораторных занятий для овладения основами физических знаний 5

2. Роль лабораторных занятий в развитии у учащихся практических умений и навыков 9

Приобретение умений и навыков экспериментальной работы.

Развитие наблюдательности 9

Обращение с приборами. Производство измерений 11

Графическая грамотность 15

Использование таблиц, справочников, учебной и технической литературы 15

Решение физических задач

Оценка точности измерений и сокращенные вычисления 16

Производство записей во время лабораторных работ. Составление отчетов 16

Культура труда 17

3. Значение лабораторных занятий в осуществлении политехнического обучения 18

4. Выбор тем для работ. Работы количественные и качественные 20

5. Работы иллюстративные и исследовательские 23

6. Типы лабораторных занятий 25

7. Лабораторные занятия на уроках физики

Связь работ с курсом

Система разных работ и система одной работы. Фронтальные лабораторные работы и завершающие физические практикумы 26

8. Лабораторные занятия во внеучебное время 30

9. Домашние экспериментальные работы 32

10. Техника проведения лабораторных работ 35

Сдвоенные уроки. Деление учащихся на группы

Хранение, выдача и уборка приборов 36

Лабораторный служитель. Лаборант. Учащиеся в роли лаборантов 36

Правила для работающих 37

11. Фронтальные работы 38

Вводная беседа

Выполнение работы учащимися 39

Заключительная беседа

Рабочие тетради 40

Выполнение учащимися работы в целом и разбивка ее по частям 40

319

12. Физические практикумы 41

Описания работ

График работы 42

Предварительная домашняя подготовка учащихся

II. Приборы и материалы для лабораторных занятий

1. Измерительные приборы общего назначения и добавления к ним 43

2. Вспомогательные приборы 44

3. Посуда и стекло 45

4. Химические вещества, материалы и мелкие предметы лабораторного хозяйства 46

5. Мастерская при физической лаборатории 48

6. Некоторые приборы и материалы

Масштабы

Штангенциркуль 50

Микрометр

Кронциркуль, нутромер, измерительный клин, клинообразный вырез 51

Транспортир

Мензурки и бюретки

Сосуды с отливом 53

Весы 54

Разновесы 57

Динамометры пружинные. Грузы 58

Термометры 60

Барометр 61

Штатив металлический 62

Таган 64

Штативы и подставки разного рода

Воздушный насос 67

Струбцинки 68

Зажимы для каучуковых трубок 69

Приборы для углекислого газа и водорода

Пипетки

Стеклянная и глиняная посуда 70

Газовые горелки. Спиртовая лампочка. Лампа „Примус“. Другие лампы. Электрические нагревательные приборы 70

Ртуть 71

Аккумуляторы 73

Элементы 75

Гальваноскопы, гальванометры, амперметры и вольтметры 80

Реостаты. Эталоны и магазины сопротивлений 83

Ключи, выключатели, рубильники, коммутаторы, переключатели 88

Зажимы и провода 90

III. Об измерении физических величин и о вычислениях

1. Абсолютная погрешность приближенного числа 92

2. Относительная погрешность приближенного числа 93

3. Абсолютная погрешность результата 94

4. Относительная погрешность результата 96

5. Повторные измерения. Среднее арифметическое из полученных результатов

6. Примеры на определение абсолютной и относительной погрешностей 97

7. Сокращенные вычисления 98

8. Логарифмический способ вычисления 100

320

IV. Литература

1. Руководства по лабораторным занятиям, специально предназначенные для средней школы 100

2. Некоторые руководства по лабораторным занятиям для высших и специальных школ 105

3. Учебники, в которых даны описания лабораторных работ и приборов для них 107

4. Руководства по технике и методике эксперимента, которые могут быть полезны при организации лабораторных занятий. Руководства по методике преподавания физики. Сборники и журналы 108

5. Из серии практических руководств к учебно-наглядным пособиям 114

6. Погрешности при измерениях и приближенные вычисления

Описание работ

I. Простейшие измерения

Глава первая. Измерение длины

1. Измерение длины масштабом 116

2. Измерения с помощью кронциркуля и нутромера 118

3. Как устраивается и применяется нониус 119

4. Измерения штангенциркулем 120

5. Измерения микрометром

6. Дополнительные упражнения 121

Глава вторая. Измерение площадей и объемов

7. Определение площади по линейным размерам 124

8. Измерение площади с помощью миллиметровой бумаги 125

9. Определение объема тел по линейным размерам

10. Мензурка. Измерение объема 126

11. Отливной сосуд. Измерение объема

12. Дополнительные упражнения 127

Глава третья. Отвесное и горизонтальное направления. Измерение веса

13. Установка с помощью отвеса и транспортира 128

14. Уровень. Установка с помощью уровня

15. Зависимость величины удлинения пружины от веса тела. Построение графика. Взвешивание 129

16. Рычажные весы. Взвешивание. Определение чувствительности весов 131

17. Дополнительные упражнения 133

Глава четвертая. Удельный вес

18. Что такое удельный вес 135

19. Определение удельного веса твердых веществ

20. Определение удельного веса жидкостей 136

21. Определение удельного веса воздуха 137

22. Определение удельного веса углекислого газа 138

23. Дополнительные упражнения 139

Глава пятая. Указания к работам

321

II. Основы механики

Глава первая. Прямолинейное движение

24. Равномерное движение. Закон путей, проходимых движущимся телом 149

25. Движение по наклонной плоскости. Закон путей, проходимых движущимся телом 150

26. Движение по наклонной плоскости. Закон скоростей 152

127. Прибор Атвуда. Закон путей, проходимых движущимся телом 153

28. Прибор Атвуда. Закон скоростей 154

29. Сопротивление воздуха при падении тел 155

30. Свободное падение тела 156

31. Определение ускорения свободного падения тел 157

32. Дополнительные упражнения 159

Глава вторая. Вращательное движение твердого тела. Передача и преобразование движений

33. Ременная передача 160

34. Зубчатая передача

35. Кривошипно-шатунный механизм 161

36. Коробка передач (скоростей) 162

37. Дополнительные упражнения 163

Глава третья. Ускорение. Сила. Масса

38. Зависимость ускорения от действующей силы 164

39. Зависимость ускорения от массы движущегося тела 165

40. Дополнительное упражнение

Глава четвертая. Сложение движений

41. Сложение двух прямолинейных движений, направленных в одну сторону и в противоположные стороны 165

42. Сложение двух прямолинейных равномерных движений, направленных под углом друг к другу 166

43. Движение тела, брошенного горизонтально 167

44. Движение тела, брошенного вверх по вертикальному направлению, горизонтально и под углом к горизонту 169

45. Дополнительные упражнения 171

Глава пятая. Равномерное движение по окружности

46. Величина центростремительной силы 173

47. Дополнительные упражнения 175

Глава шестая. Сложение и разложение сил

48. Сложение двух сил, действующих на одну точку тела под углом 177

49. Разложение силы на две силы, действующие под углом (балка и трос, стрела подъемного крана и трос, кронштейн) 178

50. Сложение двух параллельных сил одного направления 179

51. Сложение двух параллельных сил противоположных направлений 180

52. Разложение силы на две параллельные 182

53. Дополнительные упражнения 183

322

Глава седьмая. Центр тяжести. Равновесие тел

54. Определение центра тяжести пластинки 183

55. Равновесие тела, имеющего одну точку опоры 184

56. Равновесие тела, опирающегося плоскостью 185

57. Рычаг. Условие равновесия 187

58. Равновесие тела, имеющего неподвижную ось. (Закон равенства моментов) 188

59. Равновесие тела, находящегося на наклонной плоскости 189

60. Дополнительные упражнения 190

Глава восьмая. Деформация твердых тел

61. Растяжение резинового шнура. Определение коэффициента и модуля упругости 192

62. Растяжение проволоки. Определение коэффициента и модуля упругости 194

63. Разрыв проволоки. Определение предела прочности 195

64. Прогиб линейки. Изменение прогиба при изменении нагрузки, материала и размеров линейки 196

65. Зависимость величины прогиба от нагрузки, от длины, ширины и толщины линейки 197

66. Кручение проволоки. Зависимость угла закручивания от крутящего момента, длины и толщины проволоки 199

67. Дополнительные упражнения 201

Глава девятая. Работа и энергия. Механизмы. Коэффициент полезного действия

68. Трение. Коэффициент трения 202

69. Рычаг 203

70. Наклонная плоскость 206

71. Блоки (неподвижный и подвижный) 207

72. Полиспаст (тали) 208

73. Дифференциальный блок 209

74. Домкрат 210

75. Лебедка 211

76. Определение мощности при подъеме по лестнице 212

77. Определение эффективной мощности электромотора 213

78. Дополнительные упражнения

Глава десятая. Указания к работам

III. Жидкости и газы

Глава первая. Давление жидкости

79. Изменение давления с глубиною. Давление по различным направлениям и в различных жидкостях 237

80. Величина давления в жидкости на известной глубине 238

81. Дополнительные упражнения 239

Глава вторая. Сообщающиеся сосуды

82. Однородная жидкость в сообщающихся сосудах 240

83. Разнородные жидкости в сообщающихся сосудах 241

84. Дополнительные упражнения 242

323

Глава третья. Атмосферное давление

85. Поднятие жидкостей под влиянием атмосферного давления 243

86. До какой высоты поднимается ртуть под влиянием атмосферного давления. Чашечный ртутный барометр 245

87. Сифонный ртутный барометр 246

88. Дополнительные упражнения 247

Глава четвертая. Некоторые приборы

89. Открытый ртутный манометр 248

90. Сравнение металлического барометра со ртутным барометром 249

91. Закрытый ртутный манометр для малых давлений 251

92. Всасывающий водяной насос. Сборка модели

93. Нагнетательный водяной насос. Сборка модели 252

94. Сифон 254

Глава пятая. Закон Архимеда

95. Величина силы, с которой жидкость выталкивает погруженное в нее тело 255

96. Величина силы, с которой газ выталкивает погруженное в него тело 256

97. Действие тела на жидкость, в которую оно погружено 257

98. Дополнительные упражнения 258

Глава шестая. Всплывание и плавание тел

99. Когда тело тонет, всплывает и остается внутри жидкости? 259

100. Изменение положения тела в жидкости при изменении веса или объема тела и замене одной жидкости другой 260

101. Плавание тела (основной закон) 261

102. Плавание тела (степень погружения в различных жидкостях) 262

103. Дополнительные упражнения 263

Глава седьмая. Определение удельного веса

104. Удельный вес твердого вещества (гидростатическое взвешивание) 264

105. Удельный вес твердого вещества, растворимого в воде (гидростатическое взвешивание) 264

106. Удельный вес твердого вещества более легкого, чем вода (первый прием) 265

107. Удельный вес твердого вещества, более легкого, чем вода (второй прием) 265

108. Удельный вес жидкости (гидростатическое взвешивание) 266

109. Ареометр 267

110. Дополнительные упражнения

Глава восьмая. Движение жидкости и газа. Сопротивление при движении тел в среде

111. Модель водяной турбины. Мощность. Коэффициент полезного действия 269

112. Зависимость сопротивления воздуха от формы движущихся тел 270

113. Дополнительные упражнения 271

Глава девятая. Указания к работам

324

IV. Колебания и волны. Акустика

Глава первая. Маятник

114. Зависит ли время колебания маятника от амплитуды и массы? 283

115. Зависит ли время колебания маятника от его длины? 285

116. Физический маятник 287

117. Дополнительные упражнения 288

Глава вторая. Колебания звучащего тела

118. Звучащие тела. Высота звука. Сила звука 289

119. Определение числа колебаний камертона графическим методом 291

120. Законы колебаний струн 292

121. Дополнительные упражнения 294

Глава третья. Распространение звука

122. Различная звукопроводность тел 296

123. Распространение колебаний 297

124. Дополнительные упражнения 298

Глава четвертая. Резонанс

125. Явления резонанса 299

126. Определение длины звуковой волны и скорости звука в воздухе (метод резонанса) 301

127. Дополнительные упражнения 302

Глава пятая. Интерференция звуковых волн. Стоячие волны

128. Интерференция звуковых волн 302

129. Стоячие волны 304

130. Определение скорости звука в стекле (метод „пыльных фигур“) 306

131. Определение скорости звука в углекислом газе (метод „пыльных фигур“) 307

132. Дополнительные упражнения 309

Глава шестая. Указания к работам