– А почему?
– Грозовой разряд легко доберётся до глупого купальщика, потому что вода рек, морей и озёр хорошо проводит электрический ток. По этой же причине не стоит хвататься за электроприборы мокрыми руками. Хорошо, Чевостик, что мы в надёжном укрытии.
Ещё бы. Здесь тепло и уютно, а за окнами бушует гроза! Кусты гнутся почти до земли, кажется, что ветер вот-вот сорвёт с них все листья. Молния попала прямо в озеро, и почти сразу громыхнуло.
Сделай из бумаги маленький кораблик и помести его в таз с водой. Надуй воздушный шарик и поднеси его к кораблику. Плывет ли кораблик за твоим воздушным шаром? Теперь как следует потри шариком по своим волосам и снова попробуй управлять кораблём. Ты увидишь, что бумажный кораблик будет плыть в сторону шарика. Это происходит потому, что шарик от трения накапливает электрический заряд и начинает притягивать к себе электрический заряд бумаги.
Пережидаем грозуСкорость света и звука. Звуковые волны
– Чевостик, слышал? Гроза совсем рядом, на расстоянии одного километра.
– Дядя Кузя, откуда ты знаешь? Неужели сидя под крышей можно понять, далеко или близко гроза?
– Для того, кто знает физику, это легко. Нужно просто посчитать, сколько секунд прошло между вспышкой молнии и громом. Если гроза прямо над головой, то гром и молния происходят одновременно. Но если разряд далеко от нас, то сначала мы видим молнию и только через какое-то время слышим удар грома.
– Интересно, почему он опаздывает?
– У света и звука разные скорости. Скорость звука в воздухе во много-много раз меньше скорости света.
– А во сколько?
– Примерно в миллион раз.
– В миллион! Вот это у света скорость!
Свет – чемпион мира по скорости. От Луны до Земли он долетает за 1,3 секунды. Человеку понадобится 6255 дней, чтобы пройти пешком это расстояние
– Свет – чемпион мира по скорости. Скоростей выше, чем скорость света, не бывает. Свет пре-одолевает за одну секунду примерно триста тысяч километров. Чтобы дойти от Солнца до Земли, ему понадобится всего восемь минут. Ну, а несколько километров для света такая ерунда, что можно считать, что мы видим вспышку молнии сразу, как только она появилась.
– А гром?
– Гром – это звук, а звук – другое дело. Чтобы пробежать один километр в воздухе, ему потребуется целых три секунды. Секунда – это приблизительно то время, за которое мы произносим «двадцать два». Когда я увидел молнию, то сразу начал считать про себя: двадцать два, двадцать два, двадцать два.
Звук «пробегает» 1 километр за 3 секунды
– И после третьего раза громыхнуло! Посчитаем. Прошло три секунды, за это время звук пробегает один километр, а значит, и гром, и молния были от нас на расстоянии одного километра! Теперь я тоже всегда буду считать, как далеко гроза! Дядя Кузя, я вспомнил вопрос, на который давно хочу получить ответ: откуда берётся гром?
– Когда бьёт молния, она очень сильно разогревает воздух рядом с собой. То, что с ним при этом происходит, можно сравнить со взрывом. Как и при взрыве, во время грозового разряда в воздухе образуются мощные звуковые волны и мы слышим грохот.
– Звуковые волны? А на что они похожи?
– На круги, которые идут по воде, когда ты бросаешь в неё камень. Они разбегаются от места падения, доходят до берега, и если вода спокойная, то можно увидеть, как волна, натолкнувшись на него, разворачивается и бежит по поверхности воды обратно. Так же и звук. Если хлопнуть в ладоши, то от моих ладоней по воздуху пойдёт звуковая волна. Когда она добежит до твоих ушей, ты услышишь звук хлопка.
– А разворачиваться эта звуковая волна тоже умеет?
– Правильнее говорить «отражаться». Встретившись с преградой, звук отражается от неё. Это явление называется эхо. Ты, конечно же, встречал его.
– Конечно. С эхом весело играть: прокричишь ему что-нибудь, а оно несколько раз повторяет конец слова. Получается весело! Например, крикнешь: «Поиграй со мной!» А оно в ответ: «Ой-ой-ой!» А вот если не разговаривать с ним, эхо молчит, никогда первым не начнёт…
Звуковые волны похожи на круги, которые идут по воде, если бросить в неё камень
Эхолот посылает сигнал ко дну и замеряет время, через которое он вернётся назад. Так определяют глубину
– Эхо само по себе не существует, это отражённая звуковая волна твоего голоса.
– Теперь-то я об этом знаю, а тогда удивился. Дядя Кузя, интересно, а в воде эхо бывает?
– Конечно. В воде звук распространяется даже быстрее, чем в воздухе. А когда на пути звуковой волны оказывается преграда, звук, как и в воздухе, отражается – получается эхо.
– А как его услышать?
– С помощью специального прибора, который называется эхолотом. Его используют на кораблях для того, чтобы измерять глубину. Скорость звука в воде давно известна. Эхолот посылает сигнал с корабля ко дну и замеряет время, через которое он вернётся назад. Если известна скорость и время, легко подсчитать расстояние, пройденное звуком. Но для того, чтобы узнать глубину, его надо разделить пополам. Догадаешься почему?
– Потому что звук сначала пробежится до дна, а потом обратно.
– Ай да Чевостик! Верно.
– Дядя Кузя, а через что-нибудь твёрдое звук может пройти?
– Может. Но есть одно препятствие, которое звук, в отличие от света, не преодолеет. Это пустота. Такая, как в космосе. В ней звуковые волны не распространяются. Из-за этого в космосе стоит самая что ни на есть глубокая тишина.
– Почти как сейчас за окном. А гроза-то закончилась. Дождь перестал, и на небе появилась такая красота! Как будто через озеро кто-то перекинул разноцветный мостик!
– Да это же радуга! Сегодня она особенно яркая. Пойдём полюбуемся.
Как получается радуга и почему листья зелёные
Как же красиво! Воздух свежий-свежий, зелень яркая, как будто умытая, тучи разбежались, показалось солнце, а над озером повис разноцветный мост – радуга. Вот бы узнать, как она получается. Надо спросить у дяди Кузи, он наверняка знает.
– Дядя Кузя, а откуда берётся радуга и почему она такая разноцветная?
– О-о! Эта загадка занимала людей очень долго, пока однажды её не разгадал всё тот же Исаак Ньютон.
– И какая разгадка у секрета радуги? Что он открыл?
– Учёный проделал простой опыт и узнал, что обычный белый солнечный свет на самом деле состоит из разных цветов. В своем опыте Ньютон поставил на пути узкого солнечного луча прозрачную призму.
– А что это, на что она похожа?
– На треугольник, который вырезали из толстого стекла. Настолько толстого, что, если этот треугольник поставить на одну из сторон, он будет стоять. Ньютон расположил стеклянную призму на столе, напротив окна. На противоположную стену он прикрепил лист бумаги.
– И что было дальше?
– Из окна прямо на призму упал тонкий луч солнца. Но удивительное дело: пройдя сквозь прозрачную призму, белый солнечный свет стал разноцветным. Когда он попал на бумагу, учёный увидел на ней разноцветный прямоугольник.
– А какие цвета в нём были?
– Самые разные. Они плавно переходили один в другой. Ньютон выделил семь основных цветов, на которые распался белый свет: красный, потом оранжевый, за ним жёлтый, зелёный, голубой, синий и в самом конце – фиолетовый. Эту последовательность цветов учёный назвал спектром. А цвета в спектре идут совсем как в радуге: вверху у неё красная дуга, внизу, ближе к земле, – фиолетовая, а между ними все остальные цвета.
– Дядя Кузя, но откуда же всё-таки берётся радуга? Мне кажется, она как-то связана с дождём.
– Не обязательно. Радуга может появиться около фонтана, водопада или твоей лейки, когда ты поливаешь цветы или грядку. Для неё нужны маленькие капли воды, которые висят в воздухе. А ещё для радуги нужно солнце. Когда его лучи проходят через водяные капли, каждая капелька действует, как призма в опыте Ньютона.
– Так вот в чём дело! Дядя Кузя, а я вспомнил про ещё один свой вопрос. Ты не устал отвечать?
– Ничуть. Спрашивай.
– Почему листья на деревьях зелёные? И почему вокруг нас всё разного цвета: яблоки красные, морковка оранжевая, а подсолнухи жёлтые?
– Потому, что мы их такими видим!
– Вот так ответ! Ты же ничего не объяснил!
Кожура яблока поглощает все цвета, кроме красного. Поэтому мы видим яблоко красным
– Хорошо, попробую растолковать. Всё вокруг нас освещает свет солнечных лучей – тот самый белый свет, который разлагал Ньютон. Разные предметы по-разному поглощают и отражают цвета, из которых этот белый свет состоит.
– Как свет отражается, я знаю – как от зеркальца, а вот что значит «поглощают свет», не понимаю.
– Другими словами, они удерживают свет. Например, очень хорошо поглощает свет чёрный бархат – ткань, у которой одна сторона пушистая, покрытая густым коротким ворсом.
– А чёрная бумага?
– Она тоже поглощает свет, хотя и не так хорошо, как бархат. Ну а теперь займёмся яблоками.
– Это я с радостью! Чур, мне красное.
– Чевостик, ты меня не так понял! Я про цвет яблок. Если всё немного упростить, то можно сказать, что кожура твоего любимого яблока поглощает все цвета, из которых составлен белый свет, кроме красного. Красный цвет от яблока отражается. Поэтому мы и видим яблоко красным.
– Вот так дела! А морковка?
– С морковкой та же история: она поглощает все составляющие белого, кроме оранжевого цвета. Подсолнух – все, кроме жёлтого.
– А листья – все, кроме зелёного! Ещё один ответ на вопрос нашёлся! Теперь я знаю ответы на все вопросы, которые задал в начале путешествия!
– Вот и славно! Думаю, на этом можно закончить наше сегодняшнее путешествие. Выключаю времяскок.