Текст книги "Опасная книга для мальчиков. Классно! Невозможно оторваться!"

Сведения об окружающем мире
Часть I

1. Почему день летом длиннее, чем зимой?

2. Почему на экваторе жарко?

3. Что такое широта и долгота?

4. Что такое вакуум?

5. Как узнать, сколько лет дереву?

1. Почему день летом длиннее, чем зимой?

В Южном полушарии самый короткий день в году – 21 июня, а самый долгий – 21 декабря.

В Северном полушарии, наоборот, на 21 июня приходится день летнего солнцестояния, а 21 декабря – самый короткий день в году, день зимнего солнцестояния. Рождество в Южном полушарии – время долгих барбекю-вечеринок на пляже.

Северный полюс указывает точно на Полярную звезду, при этом ось Земли находится под углом в 23°51’ по отношению к плоскости её вращения вокруг Солнца.

Когда Северное полушарие обращено к Солнцу, оно получает больше прямых солнечных лучей. Этот период года называется летом. 21 июня Северный полюс обращён прямо к Солнцу, угол наклона оси максимален, стоят самые долгие дни. На Южном полюсе, наоборот, в это время самые короткие дни: Южному полушарию достаётся мало солнечного света, и дрожащим южанам никак не согреться.

Затем Земля продолжает свой путь по орбите, угол наклона остаётся прежним. В день осеннего равноденствия (22 или 23 сентября) ночь и день имеют равную продолжительность – по 12 часов, как и 20 марта, в день весеннего равноденствия.

Когда Северное полушарие обращено от Солнца, оно получает меньше солнечных лучей, и приходит осень, а потом – зима. Теперь в Южном полушарии долгие дни, а в Северном – короткие. 21 декабря – самый короткий день в году в Северном полушарии.

Интересный факт: Земля ближе к Солнцу именно в январе, а не в июне: поэтому зимние холода вызваны не тем, что Земля далеко, а именно наклоном оси.

Лучше всего это можно показать, если поднять одну руку сжатой в кулак (Солнце), а вторую с раскрытой ладонью вращать вокруг неё, соблюдая угол наклона оси Земли. Движение ладони поможет разобраться в смене времён года и понять, почему в Южном полушарии всё наоборот. Просто здорово, что времена года сменяют друг друга: мы бы не выжили в вечном лете или вечной зиме.

Во время зимнего и летнего солнцестояния в странах, расположенных рядом с полюсами, происходят очень интересные вещи: стоят белые ночи. А на самих полюсах Солнце сначала светит 6 месяцев подряд, а следующие 6 месяцев вообще не показывается.

2. Почему на экваторе жарко?

На экваторе жарко по двум причинам. Как ни странно, но тот факт, что экватор ближе к Солнцу, чем, например, Северный полюс, не имеет никакого значения. Основная причина заключается в том, что на экваторе поверхность планеты обращена к солнечным лучам строго перпендикулярно, поэтому то же количество света, что и в полярных регионах, попадает на меньший участок поверхности Земли (см. ниже).

Кроме того, на пути к экватору солнечные лучи проходят меньшее расстояние через атмосферу, поэтому сохраняют свою энергию.

3. Что такое широта и долгота?

Как ты знаешь, Земля имеет форму шара, а широта и долгота придуманы для определения точного положения на сферической поверхности.

Широта. Отсчёт широты начинается с экватора, который имеет широту 0°. Если разрезать нашу планету по экватору, середина получившегося круга будет находиться по углом в 90° к линии, соединяющей полюса планеты.

Широта измеряется не в милях или километрах, а в градусах – от 0 до 90. Через изгиб дуги от 0° до 90° проведены линии – параллели, они параллельны друг другу и экватору.

Если рассматривать такой большой объект, как Земля, то даже 1° – большое расстояние, поэтому каждый градус поделён на 60 минут, а минута – на 60 секунд. Для их обозначения используются следующие знаки:

Градус: ° Минута: ′ Секунда: ″

Для того чтобы передать координаты города, достаточно градусов и минут: Лондон, например, находится на 51° 32′ северной широты, а вот для того чтобы указать координаты здания, требуются ещё и секунды. Кроме того, для любого объекта нужно указать также долготу.

Так совпало, что 1° широты почти равен по протяженности 60 морским милям, поэтому 1′ составляет приблизительно 1 морскую милю (1852 м).

Теперь поговорим о долготе. Долгота Лондона, например, – 0.

Долгота – 360 воображаемых линий, соединяющих полюсы. Лондон, как уже говорилось, находится на отметке 0°, к востоку и западу от него «отложено» по 180° восточной и западной долготы соответственно.

За день Земля делает 1 полный оборот вокруг своей оси (360°). Если 360° разделить на 24, мы получим 15° (на столько градусов Земля поворачивается за 1 час). Воображаемые линии, которые проходят через каждые 15° и связывают полюса, называются меридианами. Всего получается 24 меридиана.

(В переводе с латинского языка слово meridian означает «полдень»).

А теперь поговорим о том, как этим пользоваться.

Допустим, ты находишься на корабле посреди океана. Ты понял, что наступил полдень, так как Солнце в зените. Можно воспользоваться навигационным измерительным инструментом под названием секстант и тригонометрией, чтобы проверить, действительно ли Солнце достигло наивысшей точки. Если Солнце действительно в зените, а корабельные часы показывают, скажем, 9 часов утра по Гринвичу, значит, ты находишься на расстоянии в 3 меридиана на восток от нулевого меридиана. А твои координаты, получается, – 45° восточной долготы.

Разумеется, чтобы произвести подобные вычисления, необходимы часы, которые показывают точное время по Гринвичу, что бы с ними ни происходило. В 1758 году часовщик Джон Гаррисон из Йоркшира создал морской хронометр H4 – первые часы, которые были по-настоящему надёжными и не отставали и не убегали вперёд даже за долгое время дальнего плавания.

А хочешь узнать, как выбрали начальный меридиан, или 0° долготы? Сначала на этот статус претендовал Париж, но торговые корабли, выплывавшие из Лондона, сверяли время по Гринвичским (Гринвич – это пригород Лондона) часам Флемстедхауса. Вскоре гринвичское время стало общепринятым стандартом. В 1884 году, в ходе Вашингтонской конференции с участием 25 стран, это было закреплено официально. Если будешь в Гринвиче, там можно встать на бронзовую линию (Гринвичский меридиан), отделяющую Восточное полушарие от Западного.

А в Тихом океане проходит линия перемены даты – условная линия на поверхности земного шара, проходящая от полюса до полюса, по разные стороны которой местное время отличается на сутки. Все, кто её пересекает, изменяют текущую дату на дату следующего дня. Если бы её не было, путешествуя на запад от Гринвича, ты бы попадал во вчерашний день. Разумеется, это невозможно, поэтому, пересекая эту линию, мы просто прибавляем 1 день к текущей дате. Слишком сложно? Может быть, но так уж устроен наш мир.

Как и широта, долгота также определяется с помощью градусов, минут и секунд. Как правило, сначала указывают широту, при этом сообщают, северная она или южная. Точные координаты выглядят так:

4. Что такое вакуум?

Идеальный вакуум – это пространство, в котором ничего нет: ни воздуха, ни какого-либо другого вещества. Как абсолютный ноль в температуре (-273,15 °C / 0 Кельвина), он существует только в теории. Частичный вакуум используется в обычных лампах накаливания: большая часть воздуха из них выкачивается во время производства. Если бы воздух остался внутри, нить накаливания перегорала бы гораздо быстрее из-за кислорода, содержащегося в воздухе.

Существует классический эксперимент, показывающий, что звук не может распространяться в вакууме: часы помещаются в стеклянную банку, из которой откачивается воздух. При таких условиях звук становится неслышимым: без воздушных молекул, которые разносят звуковые колебания, никакого звука быть не может. Поэтому, если ты закричишь в открытом космосе, никто тебя не услышит…

5. Как узнать возраст дерева?

Чтобы узнать возраст дерева, его надо срубить и пересчитать годичные кольца на срезе. (Можно и не срубать, а взять керн – тоненький цилиндр, вырезаемый специальным полым буром.) Каждый год образуется новое кольцо из тёмной и светлой полос. Светлая часть формируется весной, когда клетки образуются большие и с тонкими стенками, поэтому они выглядят более светлыми. В конце лета и осенью стенки клеток толще – получается тёмная полоса.

Ширина полос зависит от погоды, поэтому срез дерева можно считать климатической летописью – если дерево прожило несколько веков, можно узнать, какими были лета за последние столетия.

Как сделать батарейку

Самая простая батарейка представляет собой анод (положительно заряженный конец), катод (отрицательно заряженный конец) и электролит (средняя часть). Электричество – это движение электронов, мельчайших отрицательно заряженных частиц. Анод, как правило, изготавливается из вещества, которое с лёгкостью отдаёт электроны, например из цинка (каждый атом цинка отдаёт 2 электрона). Катод, наоборот, должен принимать электроны, как, например, медь.

Электролит может быть жидким, гелеобразным или пастообразным. Единственное обязательное условие – он должен содержать положительно и отрицательно заряженные ионы, которые будут двигаться от катода к аноду. Когда итальянский физик Алессандро Вольта сделал первую батарейку, он использовал медь для катода, цинк для анода и морскую воду и промокательную бумагу для электролита. В его честь единица измерения электрического напряжения называется вольтом (например, аккумулятор автомобиля может быть напряжением 12 вольт). Если представить электрический ток как течение воды по трубам, напряжение (в вольтах) будет показывать силу, с какой насос толкает воду, а количество воды, протекающей по трубе за единицу времени, можно уподобить силе тока, измеряемой в амперах. Сила тока напрямую зависит от напряжения, но она зависит и от сопротивления (его можно уподобить диаметру трубы и степени шероховатости её стенок). Можно иметь очень большое напряжение, но пока сопротивление остаётся высоким, ток не потечёт или будет очень слабым. Напряжение в обычной бытовой сети – 220 Вольт, такое напряжение способно породить очень сильный ток, который может запросто убить человека…

Медная монета будет катодом, фольга – анодом.

Нарежь фольгу и промокательную бумагу небольшими кружками, так, чтобы их можно было сложить стопкой. Промокательную бумагу надо намочить в уксусе, она должна отделять металлы друг от друга, поэтому кружки из бумаги должны быть чуть большего диаметра, чем монеты и фольга.

1. Смешай столовый уксус и немного соли. Столовый уксус – раствор уксусной кислоты (все кислоты можно использовать как электролиты). В автомобильных аккумуляторах используют серную кислоту, но с этим веществом необходимо обращаться крайне осторожно: она разъедает одежду и обжигает кожу, в отличие от уксуса, которым приправляют салат.

Поваренная соль – хлорид натрия, сочетание положительных и отрицательных ионов (Na+ и Cl-), разделяющихся в воде и создающих хороший раствор электролита.

2. Намочи промокательную бумагу в растворе электролита.

3. Изолентой прикрепи конец провода к диску из фольги. Это будет положительный конец нашей батарейки. А теперь соединяй части следующим образом: фольга, бумага, монета, фольга, бумага, монета и так далее. Каждая комбинация сама по себе – уже крошечная батарейка, но чтобы заставить светиться светодиод, нужна серия таких батареек. В автомобильном аккумуляторе 6 звеньев гораздо большей площади. Обычно, чем больше батарея, тем она мощнее (мощность измеряется в ваттах и равна произведению силы тока на напряжение (произведению «амперов на вольты»).

Все положительные ионы устремятся к одному концу, отрицательные – к другому, батарея зарядилась.

4. Когда стопка готова, подсоедини изолентой провод к верхней монете. Теперь можно присоединить светодиод, а если стопка будет побольше, загорится и обычная лампочка.

Возможно, когда-нибудь появятся принципиально иные батареи, но если ты разберёшься в принципе работы той батарейки, которую сейчас сделал, то поймёшь любой тип современных батарей: от никель-кадмиевых до литиевых, от заряжающихся аккумуляторов в телефонах до тех, что используются в игрушечных зайчиках. В алкалиновых батарейках внутри не кислота, а гель или паста, но принцип работы тот же самый.

Игра «Каштаны»

Прежде всего необходимо потратить одну осеннюю прогулку на то, чтобы собрать как можно больше каштанов. Чем больше каштан, тем он лучше. Те, у которых ещё остались не потемневшие пятна, никуда не годятся – можешь сразу отдать их друзьям. Собери больше, чем тебе нужно. Запомни: в этом году ты только учишься. На следующий год ты достанешь каштаны, которые заготовил, и будешь всё время выигрывать, но в этом году ты просто отрабатываешь навыки игры.

Самое сложное заключается в том, чтобы подготовить качественный боевой каштан, то есть правильно проделать в нём небольшое аккуратное отверстие. Ты можешь попытаться сделать отверстие ножом, шилом, спицей или ещё каким-нибудь острым предметом. Это, конечно, возможно, но всегда есть вероятность, что в процессе ты испортишь хороший каштан. Будет гораздо лучше, если ты уговоришь папу просверлить отверстия дрелью. Не пытайся сделать это сам. Каштаны будут крутиться на сверле с бешеной скоростью или лопаться, если ты зажмёшь их в тиски. Гораздо лучше попросить просверлить их взрослого, но сначала дай им самые плохие каштаны, чтобы они потренировались на них и набили руку.

Когда дырочки готовы, нужно добыть подходящую крепкую верёвку. Не трать время, вынимая шнурки из школьных ботинок, они только врезаются в каштаны.

Продеть верёвку через дырочку непросто, понадобится терпение. Скрути один конец верёвочки и, вкручивая и проталкивая, вставь его в отверстие. Слегка наживив каштан на верёвочку, возьми жёсткую проволоку, спицу или разогнутую канцелярскую скрепку и протолкни шнурок внутрь. Не пытайся сделать это вилкой, мы пробовали, и у нас ничего не вышло. Наконец верёвка покажется с другой стороны каштана, тогда её можно вытянуть наружу.

Чтобы верёвка снова не ушла в дырочку, на конце нужно завязать достаточно большой узел. Классически применяется обычный простой узел, но чтобы быть уверенным в том, что во время матча каштан предательски не соскользнёт с верёвки, таких узлов надо будет завязать три или четыре. (Из верёвки делается петля, а потом в эту петлю продевается её конец. Этот узел знают все, он слишком прост, чтобы специально описывать технику его вязания разделе «Узлы»).

Теперь у тебя есть каштан, который выглядит примерно вот так:

Твой «молодой» каштан будет более круглым и блестящим, а этот выглядит, словно сделан из дерева, потому что каштану на рисунке уже год, и его сделали твёрже при помощи специальных приёмов, описанных в конце главы.

Если у тебя найдётся достаточное количество просверленных каштанов и верёвочек, то, может быть, имеет смысл изготовить и принести десяток-другой боевых каштанов в школу и подарить их друзьям. Твоя цель – создать за одну перемену клуб боевых каштанов. Тебе ведь нужно будет у кого-то выигрывать!

Правила игры:

1. Подбросив монету, выберите, кто будет начинать. Надёжно обмотай верёвку, на которой закреплён каштан, вокруг руки. Если во время удара противника каштан вместе с верёвкой вырвется и улетит, то любой – даже учитель – имеет право наступить на него, раздавить и злорадно засмеяться.

2. Когда настанет твоя очередь бить, держи верёвку натянутой, подставив два пальца под каштан. Ударь по каштану противника как можно сильнее.

3. Когда бьют по твоему каштану, он должен свисать на верёвке на расстоянии, чуть меньше длины от кисти до локтя. Если длина верёвки будет меньше, каштану слишком легко будет устроить «мельницу».

4. «Мельница». Если каштан, по которому бьют, опишет в воздухе полный круг, противник получает право на ещё один удар. Действует это правило в игре или нет, нужно решить до начала игры.

5. «Путаница». Если в результате неточного удара верёвки, на которых закреплены каштаны, перепутались, игрок, который бил, пропускает следующий ход.

6. Бейте по очереди до тех пор, пока один из каштанов не будет… уничтожен.

Счёт:

Тут всё основано в значительной степени на доверии. Если твой каштан выиграл один матч, то он становится однократным чемпионом. Если два – двукратным, и так далее.

Если троекратный чемпион побил двукратного, победитель прибавляет себе очки побёжденного, у него получается пятикратный каштан, то есть победивший в битве пятерых соперников. Врать тут нельзя – это дело чести.

Как подготовить каштан к бою:

Самые лучшие каштаны – это те, которые год пролежали в шкафу с хорошим доступом воздуха. Если ты собираешься так сделать, просверли в них дырки заранее: через год, когда они станут твёрдыми, как камень, это будет гораздо труднее сделать. Обязательно играй и тренируйся в первый год, но в то же время не забудь отложить запас и на следующий.

Каштаны становятся твёрже не только от времени. Есть и другие способы сделать их твёрже:

1. Замочи их в уксусе на час, а потом запекай в печи пять-десять минут при температуре около 250 °C. Этим способом ты искусственно сокращаешь время высыхания, которое в обычных условиях занимает год, поэтому следи, чтобы они не слишком зажарились и не почернели. Этот процесс лучше тоже доверить родителям. Они, скорее всего, не откажут и сами вспомнят о победах, которые их боевые каштаны одерживали много лет назад. Если выяснится, что они знают какой-нибудь хитрый приём, пожалуйста, опиши его и пришли нам. Нам будет интересно его узнать, ведь мы тоже любим выигрывать.

2. Этот способ уже, кажется, переходит границу между честной подготовкой к бою и откровенным надувательством, однако… один слой матового лака на каштане практически не заметен, а между тем делает его намного крепче. Не пытайся нанести больше одного слоя лака – каштан, который выглядит как мяч для крикета, может вызвать подозрения у соперника.

Не вздумай наполнять каштан чем-нибудь затвердевающим: клеем, силиконовым герметиком, «жидкими гвоздями» и тому подобным. Рано или поздно твой каштан разобьётся, и все увидят, на какую хитрость ты пошёл. Помни, что подозрительные противники могут захотеть проверить твой каштан. Лучше играть честно и быть настоящим спортсменом.

А теперь иди на улицу и собери побольше каштанов…

Рогатки

Рогатки интересовали мальчиков с тех пор, как им в руки впервые попал кусок резинового жгута. До этого, ещё с библейских времён, использовались кожаные пращи: помнишь, как Давид победил Голиафа, запустив ему камнем в лоб? С помощью пращи также охотились и забрасывали наживку на рыбалке. Однако, когда мы говорим о рогатках, перед глазами встают Барт Симпсон и Том Сойер.

Рогатки могут стрелять очень точно и сильно, но не стоит проверять или демонстрировать эти её качества, приказав младшему брату бежать, и, стрельнув в него, злобно расхохотаться.

Никогда не целься и не стреляй из рогатки по людям и животным!

1. Найди и срежь раздваивающуюся ветку. Нам удалось найти именно то, что нужно на кусте падуба, но на самом деле такую ветку можно найти на любом дереве.

У швейцарского ножа есть небольшая пилка – ею очень удобно перепиливать ветви деревьев. Тебе нужна ветка диаметром приблизительно с большой палец. Если ты не доверяешь своему глазомеру, отпили ветку чуть длиннее, чем тебе кажется нужным. Обычно длина рогатки составляет 15–17 сантиметров.

2. На верхних концах развилки срежь кольцами кору: так будет легче привязать резинку (швейцарский ножик отлично подойдёт и для этого).

3. Самое сложное – найти резинку. После напрасных походов в хозяйственный магазин и магазин игрушек мы обнаружили, что для этого можно использовать велосипедную камеру. Отрежь кусок камеры длиной 60 сантиметров и сделай два продольных разреза: у тебя получатся две полоски резины. Чтобы добиться нужной мощности удара, тебе придётся поэкспериментировать с их шириной.

Обрати внимание: мы использовали 2 полоски резины. Сначала мы планировали использовать только одну полоску и просто нанизать на неё кусочек кожи. В ходе испытаний мы обнаружили, что после пары выстрелов он начал сдвигаться, и рогатка стала стрелять куда угодно, кроме того места, куда мы целились. Гораздо надёжнее использовать два куска резины и привязать их покрепче к коже и ветке.

4. Центральный кожеток, или седло, легко сделать, если под рукой есть старый ботинок. Подойдёт его язык или любая другая часть, из которой можно вырезать кусок размером 5 на 10 см. Кожа подходит для его изготовления лучше всего, так как если в ней сделать отверстия, они не будут рваться дальше. Сделай чем-нибудь острым в куске кожи два отверстия по краям и привяжи к ним резинку. Всё, рогатка готова!