Физика для чайников. Вращающаяся спираль

Данная публикация предназначена для российской блог-платформы «Дзен» и для распространения на других платформах.

Из книги Л.Я.Гальперштейна «Забавная физика»:

«Бумажная рыбка
Вырежь из плотной бумаги рыбку. На нашем рисунке она показана в натуральную величину. В середине у рыбки круглое отверстие А, которое соединено с хвостом узким каналом АБ. Налей в таз воды и положи рыбку на воду так, чтобы нижняя сторона её вся была смочена, а верхняя осталась совершенно сухой.

Это удобно сделать с помощью вилки. Положив рыбку на вилку, осторожно опусти её на воду. Рыбка поплывёт, а вилку утопи поглубже и вытащи.
Теперь можно капнуть в отверстие А большую каплю масла. Лучше всего воспользоваться для этого маслёнкой от велосипеда или швейной машины. Если маслёнки нет, можно набрать машинного или растительного масла в пипетку. Но пипетку потом трудно будет отмыть. Очень удобно капать с помощью соломинки. Обрезок соломинки, не имеющий «суставов», опусти одним концом в масло на 2-3 мм. Потом верхний конец прикрой пальцем и перенеси соломинку к рыбке. Держа нижний конец точно над отверстием А, отпусти палец. Масло вытечет прямо в отверстие.

Стремясь разлиться по поверхности воды, масло потечёт по каналу АБ.
Растекаться в другие стороны ему не даст рыбка. Как ты думаешь, что сделает рыбка под действием масла, вытекающего назад?
Ясно: она поплывёт вперёд!

Вертящаяся спираль
Из очень тонкой проволоки сверни небольшую спираль, слегка смажь её маслом и положи на воду с помощью вилки. Потом набери несколько капель мыльного раствора в пипетку или же в соломинку, как в предыдущем опыте.

Урони капельку раствора в центр спирали. Сейчас же спираль завертится в направлении, указанном на рисунке стрелкой. Когда вращение прекратится, пусти ещё одну каплю. Спираль завертится снова!

Ты, конечно, хорошо понимаешь, почему спираль приходит в движение. И почему она вертится в сторону, обратную той, куда вытекает мыльный раствор.»



Уважаемый читатель!

Такие опыты ставили сто лет назад и более в школах, показывая детишкам в раннем возрасте, отчего придаётся импульс движению тел, таких как рыбка или спираль, или любое иное тело, свободно плавающее в окружающей среде на поверхности раздела фаз. В наше время такие опыты надобно проделывать в садике при подготовке детей к школе. Это моё пожелание воспитателям детских дошкольных учреждений.

На самом деле все описанные опыты в разделе «Физика для чайников» детям рекомендуется усвоить до третьего класса начальной школы, ибо в них как раз демонстрируются базовые природные явления – в доступной для восприятия и понимания ребёнком форме. Опыты учат соображать, прививают интерес детей к самостоятельному показу другим сверстникам и родителям, помогают  скорейшим образом развивать наблюдательность – в приложение к любознательности.

В прошлых веках не было таких возможностей, как сейчас, когда у каждого в руках имеется смартфон, а дома в комнате установлен телевизор, а то и два.
Жидкокристаллическая матрица является настоящим прибором для наблюдения различных феноменов. В частности, на фото, сделанном мной на досуге, замечен уникальный феномен: чередующиеся радужные полосы на тюли, висящей рядом с окном, через которое в комнату проникает яркий солнечный свет.

Это явление возникает в тонкоматериальном мире и, конечно, не идёт ни в какое сравнение с описанными опытами с рыбкой или спиралью на поверхности воды. Описать данное явление много сложнее, чем изначально кажется дилетанту или какому бы то ни было профессору. Ясно, что без жизненного опыта и проведения исследований природных процессов в течение длительного времени не удастся даже приблизиться к разгадке подобного феномена, раскладывая умозрительно разные вариации и выдвигая смелые гипотезы.

У каждого есть возможность найти собственное объяснение, однако, должен предупредить, что здесь нет никаких чудес. Яркий свет оказывает давление на оконное стекло, рассеивая в нём лучи, которые попадают на складки тюли и проходят сквозь её тонкие (малые по величине) поры. Поскольку воздух вокруг нас влажный, то есть атмосфера содержит в себе капельки влаги, именно капли влаги играют основную роль в создании спектрального эффекта. В тонких порах тюли, как ни странно, влага создаёт натяжение, как мениск. Кстати, замечено, что из-за кривизны в складках тюли явно наблюдается увеличение структуры. Можно говорить о сходстве кривизны складок и поверхности капель воды с кривизной двояковыпуклой линзы, которая способна как увеличивать визуально предметы, так и фокусировать солнечные лучи. В свою очередь, мениск капель преломляет рассеянные лучи, как в стеклянной призме, собирает пучком и создаёт видимое спектральное разложение по цветам – колебаниям поверхности капель воды в разных диапазонах частот, улавливаемых нашими органами зрения. Казалось бы, что тут непонятного?

А неясно то, что складки тюли, хоть и собраны волнами, не раскладывают спектр на чередующиеся полосы в радужном порядке. Так что же, в таком случае, влияет на разложение спектральных полос в упорядоченном радужном виде? Догадки могут быть разные. Даже такие, что свет вовсе не летит, в «плывёт по волнам». Но что создаёт эти волны? Явно не складки тюли и не поверхность капель влаги, а нечто иное.

А вы как думаете? 

В ранних рассказах я описал проведенные эксперименты с водой, на которые даю ссылки:
http://proza.ru/2025/04/28/1163 - Шлюзы гармонии
http://proza.ru/2022/12/21/1941 - Давление цвета
http://proza.ru/2023/02/10/591 - Аномальные нити
http://proza.ru/2021/12/21/129 - Предновогодняя голограмма
http://proza.ru/2022/08/21/1300 - Относительность относительности
http://proza.ru/2022/08/27/1475 - Как создаётся цивилизация
http://proza.ru/2024/03/23/1049 - Что такое электрон?
http://proza.ru/2025/01/06/1251 - Упругость поверхности воды


Достаточно перечитать данные публикации, чтобы понять мою точку зрения.

В завершение лишь подчеркну, что “дисперсия света” была известна во времена Ньютона (XVII век) и ранее. Об “электронах” и “фотонах” узнали в XIX и XX веках.

В Википедии в информации о “дифракции электронов” размещены фото, на которых зафиксированы нити – на них будто «нанизаны» фотоны, – эта картинка напоминает мне сияющие стеклянные бусы на новогодней ёлке…

Капли воды в потоках также закручиваются в строго упорядоченные нити.

Так и есть в Природе: открытия, сделанные в прошлых столетиях, на самом деле ясно отражают действительность, что каждый из наблюдательных людей видит собственными глазами в окружающей среде.