Что такое центробежная сила?

Когда какой-либо объект тянут или толкают так, что он изменяет свое положение (или с ним вообще происходят какие-то изменения), то говорят, что к нему прикладывают силу. Представьте, что вы тащите по земле тяжелое бревно, используя силу собственных мускулов. Стоит вам разжать руки, и оно неподвижно замрет на месте. Однако, допустим, вы катите то же самое бревно перед собой, вместо того чтобы тащить его. В этом случае оно будет продолжать некоторое время двигаться вперед, после того как вы перестанете толкать его. За счет чего это происходит?

Объяснение этому эффекту впервые было дано Исааком Ньютоном. Для этого он впервые ввел в обращение термин инерция. Инерция, которой обладает любое тело, заставляет его продолжать двигаться, когда действие силы, вызвавшей это движение, уже прекращено. В таком случае, при условии отсутствия сил сопротивления, тело должно перемещаться дальше по прямой линии с той же скоростью, что и на момент прекращения действия силы. Так будет до тех пор, пока оно не подвергнется воздействию другой силы. Что такое инерция, вы можете испытать на себя, когда автобус, на котором вы едете, резко тормозит, и ваше тело наклоняется вперед, стремясь продолжать движение. Давайте теперь перейдем к центробежной силе.

Заметим сразу, что любому из нас доводилось иметь с ней дело на практике. Мы замечаем результат ее действия всякий раз, наблюдая за объектом, движущимся по кривой траектории. Например, вы сидите в том же самом автобусе, когда он внезапно поворачивает за угол. Возможно, что через мгновение вы обнаружите, что, слетев с сидения, вы беспомощно растянулись в проходе. Никто не толкал вас: просто вы попали под действие центробежной силы. Природу этой силы можно объяснить, используя понятие инерции. Дело в том, что когда автобус заворачивает, то ваше тело стремится двигаться по прямой в прежнем направлении и выйти за пределы окружности, частью которой является дуга, описываемая автобусом при повороте.

Следует знать, что центробежная сила всегда толкает объект именно в этом направлении. Поэтому, поворачивая на велосипеде влево или вправо, вы наклоняетесь в ту же самую сторону. Тем самым вы уравновешиваете центробежную силу и не позволяете ей опрокинуть вашу машину.

Почему лед плавает?

Лед образуется, когда температура окружающей среды становится достаточно низкой, и вода замерзает, при этом заметно увеличиваясь в объеме. Известно, что из десяти литров воды получаетсяпримерно одиннадцать литровльда. Способность любого тела плавать или тонуть в воде определяется в соответствии с принципом, впервые сформулированным Архимедом, древнегреческим ученым, жившим в III веке до н. э. Он открыл закон, который впоследствии получил название закона Архимеда.

В нем утверждается, что всякое тело, погруженное в жидкость, выталкивается на поверхность с силой, равной весу вытесненной телом жидкости. Дерево в среднем вдвое легче воды, поэтому деревянный брусок удерживается на плаву количеством воды, равным половине его собственного объема. Кора пробочного дуба впятеро легче воды, а лед — примерно на одну десятую. Вот почему айсберг на девять десятых погружен вводу, и на самом деле он гораздо больше, чем нам кажется. Когда температура окружающей среды лишь ненамного ниже точки замерзания воды, то есть нуля градусов по шкале Цельсия, лед можно растопить без дополнительного нагревания, путем увеличения давления. При снятии добавочного давления, однако, вода снова замерзает.

Так, например, когда, набрав пригоршню снега, вы сжимаете его в руках, чтобы слепить снежок, часть снежинок при этом плавится, превращаясь в воду, которая вновь замерзает, стоит вам лишь разжать ладони. Расширение воды при образовании льда приводит к высвобождению значительной силы. Вода, из года в год заполняющая маленькую трещину в скале, превращаясь зимой в лед, увеличивается в объеме и в конце концов способна расколоть огромную глыбу из гранита! Этот процесс играет важную роль в выветривании и разрушении горных пород. Человек издавна научился использовать эту силу в своих целях. В огромных каменоломнях в Финляндии рабочие-каменотесы без особых усилий расщепляют гигантские обломки скал, заполняя имеющиеся в камне трещины водой и затем дожидаясь, пока она замерзнет.

Что такое опыление?

Цветки являются органами размножения покрытосеменных (цветковых) растений. Другими словами, цветок предназначен для образования пыльцы или семян данного растения или и того, и другого. Самыми главными частями цветка являются пестики и тычинки. Во многих цветках (но не во всех) имеются и пестик (один или несколько), располагающийся в центре, и окружающие его со всех сторон тычинки. В утолщении на нижнем конце пестика находятся маленькие тельца, называемые семяпочками, каждая из которых при благоприятных обстоятельствах способна развиться в семя. Наиболее важная часть семяпочки — крошечная яйцеклетка. Яйцеклетки настолько малы, что их удается разглядеть только под микроскопом. Каждая тычинка заканчивается мешочком, содержащим пыльцу. Когда наступает период размножения, эти мешочки открываются, и пыльца, имеющая вид мелко измельченного порошка, как правило желтого цвета, попадает вокружающий мир.

Для зарождения семян необходимо, чтобы пылинки каким-то образом попали на пестик. Процесс переноса пыльцы с тычинок на пестики, вне зависимости от того как он осуществляется, называется опылением. Существует немало различных способов опыления. Наиболее простой — это когда пыльца сама собой стряхивается на пестик: такой способ называется самоопылением. Однако все же чаще в этом процессе принимают участие ветер или насекомые. Ветром опыляется большинство травянистых растений (не только простые луговые травы, но и пшеница и другие злаки). Механизм протекающего при этом процесса весьма прост. Ветер раскачивает растение, сбивая пыльцу с тычинок, подхватывает ее и разносит по всему полю или лугу. Часть ее оседает на пестиках, в которых происходит оплодотворение яйцеклеток, то есть зарождение семян. Очень часто опыление осуществляется при помощи насекомых.

Обычно это имеет место у тех растений, цветки которых обладают яркой окраской или сильным ароматом, чем и привлекают к себе насекомых. Те опускаются на цветки в поисках нектара, из которого они делают мед, и пыльцы, служащей для них пищей. При этом часть пыльцы прилипает к их тельцам и крылышкам, а затем, когда пчела, бабочка или шмель перелетают к следующему цветку, то они невольно стряхивают ее на пестик последнего.