Вращение от вибрации

Михаил Старшов
«Квант» №4, 2018

В превосходной книге Дж. Уокера «Физический фейерверк» описаны многочисленные физические явления, опыты и загадки. Но имеется один недостаток: все это богатство автор явно собирал по другим книгам и журналам, а проверить описания практически человеку не хватит ни сил, ни времени.

Листая эту «тысячу и одну физику», испытываешь желание повторить, а то и проверить один или другой эксперимент. А старый человек, который давным-давно учился в мужской школе, часто испытывает удовольствие заметить, что наши послевоенные мальчишки умели делать многие вещи раньше и лучше американских ученых-физиков.

Вот один характерный пример. «Волшебный пропеллер» нам описывают как палочку с зарубками и пропеллером на гвоздике, вбитом в ее торец. Пропеллер крутится, когда другой палочкой водят по зарубкам.

Как все просто! Да сейчас это сделаю... И, найдя палочку, начинаю ножом делать на ней зарубки. Но вспоминаю, что лет семьдесят назад не только увидел этот самый фокус на переменке в руках одноклассника, но и повторил его в тот же день на глазах товарищей по двору. Да ведь и делать-то ничего не надо было: на аккуратно очиненный карандаш надевалось лезвие безопасной бритвы, которым мы этот карандаш и точили, карандаш горизонтально зажимался в ложбинке между большим и указательным пальцами, а выпрямленными средним и безымянным пальцами надо было с некоторым усилием вести по парте или по скамейке во дворе. Лезвие вращалось, как винт у самолета!

Однако в таком виде опыт описывать трудно. Вот если раз увидеть, дело другое, любой мальчишка поймет и повторит.

Рис. 1. Заготовки

А вот еще более простой и современный вариант, который доступен и любой девочке. В крышке от какого-то старого лекарства увидел готовый пропеллер с шестью красивыми лопастями и вырезал его с помощью перочинного ножа и ножниц. На фотографии (рис. 1) его видно рядом с другим «оборудованием» — авторучкой без пишущего узла, в которую вставляется пропеллерчик, и аккумуляторная бритва — она хорошо вибрирует, дрожит при включении.

Рис. 2. Сборка

Вторая фотография (рис. 2) показывает, как надо держать ручку с пропеллером, и остается только прижать к ручке уголок работающей бритвы. Пропеллер крутится как бешеный.

Студентам-физикам предлагаемый опыт помогает понять связь вращательного и колебательного движений. И это способствует пониманию такого красивого и важного физического явления, как эффект Зеемана.

Рис. 3. Еще один вариант

Вариантов этой эффектной демонстрации много. Трудолюбивый мальчик может вырезать из кусочка дерева, да просто из дощечки, модель самолета, свободно закрепить небольшой пропеллер из жести или даже картона (рис. 3). Колебания можно организовать той же бритвой или прочной расческой. От вибрации корпуса самолета пропеллер отлично вращается.

И уж совсем просто, для самых ленивых, — пропеллер свободно вставляете своей осью в трубочку от старой большеобъемной шариковой ручки или в трубочку для коктейля и легонько ведете по трубочке расческой. Через пять минут освоитесь, найдете место и для пальцев, и для зубцов расчески.

Удачи вам!