Горизонты техники для детей, 1964 №1 - [4]
Рост культуры и технический прогресс, изменяя образ жизни человека, приводят к тому, что жители городов и в немного меньшей степени сёл и деревень значительную часть своих занятий проводят при искусственном освещении. Предмет занятий человека стал более маленьким и как бы ещё ближе придвинулся к глазу.
Это изменение хорошо иллюстрирует такое сопоставление:
Первобытный человек
Смотрел на далекие предметы.
Пользовался только сильным освещением.
Освещение было только дневное.
Выполнял грубые примитивные работы.
Современный человек
Смотрит на предметы, находящиеся вблизи.
Пользуется гораздо более слабым освещением.
Освещение в течение многих часов искусственное.
Выполняет тонкую и точную работу.
Вы видите, что глазам приходится сейчас гораздо больше работать, а условия этой работы, то есть освещенность, значительно ухудшились. Мы явно не ощущаем, какую нагрузку получили наши глаза. Происходит это потому, что глаза обладают свойством приспособления к самым разнообразным условиям освещения, даже если эти условия вредны для зрения.
Очень часто нам кажется, что освещение вполне достаточное, так как мы видим ещё буквы в книге. Глаза обманывают нас в оценке освещенности, а вредные последствия сказываются лишь спустя некоторое время.
Только оптические приборы не ошибаются, но их, к сожалению, пока ещё нет в квартирах. Наверное в будущем, в каждой семье будет такой прибор, который можно будет купить в магазине, как сейчас мы покупаем термометр или барометр.
Среди многих физических величин, относящихся к свету, одна величина характеризует источники света (свечи, лампочки и т. п.), а вторая — эффект, вызываемый этими источниками, то есть освещенность. Источники света определяются силой излучаемого ими света, измеряемой в канделях[1].
Освещенность любой поверхности, на которую падает свет, измеряется в люксах. Если источник света со светосилой в 1 канделю находится на расстоянии одного метра от поверхности, то эта поверхность будет освещена с яркостью в 1 люкс (это очень слабое освещение).
Какова освещенность наблюдаемых глазом предметов? На пляже в летний солнечный день освещенность достигает 100 000 люксов. В тени дерева она равна 10 000 люксам, а на веранде 5 000 люксам. В комнате, у окна, освещенность равна приблизительно 2000 люксам. Интересно, что освещенность Земли в полнолуние составляет небольшие доли люкса.
Искусственный свет даёт меньшую освещенность, чем дневной. Освещенность различна в зависимости от потребностей: меньше в местах, где не работают (кладовые, коридоры, лестничные клетки и т. п.), и больше, где приходится иметь дело с предметами на небольшом расстоянии. Для чтения и писания достаточно вполне 100–200 люксов, но часовому мастеру нужно для его работы 500—1000 люксов.
Читая вечером книгу, вы, наверное, заметили, что при отодвижении книги от лампы значительно ухудшается освещенность страниц. Освещенность всегда обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника света. Так, например, двукратное увеличение расстояния вызывает четырехкратное уменьшение освещенности. Трехкратное увеличение расстояния вызывает девятикратное уменьшение освещенности и т. д. Это вполне понятно, ведь если одним и тем же кусочком масла намазать два (большой и маленький) куска хлеба, то на меньшем куске хлеба слой масла будет более толстым, а на большем куске — тонким.
А сейчас сделаем вывод, что физику-оптику полезно знать анатомию глаза, совершенно так же, как врачу-окулисту необходимо знать оптику.
>(«Физический кабинет» см. стр. 17)
Все об автомобиле
(часть XIII)
Судя по заголовку, можно подумать, что речь будет идти о том, как надо вести автомобиль на поворотах. Представьте себе автогонки. Мчится на последней скорости автомобиль. Опытный водитель на большой скорости берет один поворот за другим. Зрители, стоящие недалеко от гоночной дорожки, видят как поворачиваются в нужную сторону передние колеса. Нас, техников, интересует, что же происходит в это время с задними колесами, на которые передается от двигателя вращающее усилие. Это-то и будет основным вопросом, которым мы займёмся в нашей статье.
На предыдущих занятиях мы с вами узнали, что карданная шестерня главной передачи непосредственно укреплена на ведущей (в данном случае задней) оси автомобиля, изготовленной из сплошного стального стержня. На обоих концах этой оси жестко укреплены колеса автомобиля. Крепление колес на оси нужно для того, чтобы колеса вращались вместе с осью.
К чему же это приводит, когда поворачивает автомобиль? Внутреннее колесо, совершая путь по дуге, проходит расстояние меньшее, чем внешнее колесо. Это видно на рисунке 38. Следовательно, внутреннее колесо должно вращаться медленнее, чем внешнее, так как за это же самое время ему надо пройти меньший путь. Если бы оба колеса были укреплены на одной оси, они не могли бы вращаться с различной скоростью, а автомобиль не мог бы делать поворотов.
Рис. 38.Когда автомобиль едет по дуге, внутренние его колеса преодолевают меньший путь, чем внешние.
Неудобство такого крепления обнаруживается во многих случаях, например, когда автомобиль одним колесом едет по гладкому шоссе, а другим — по ухабам. В таком случае оба колеса преодолевали бы разные пути, а им пришлось бы вращаться с различной скоростью. И опять тот же самый вывод: если бы колеса были укреплены на одной оси, одно из колес начало бы скользить, что очень вредно для автомобиля.
