Ушинский К.Д. Собрание сочинений в 10-ти томах. Том 4

взялась эта вода? Из воздуха, где она была невидима, как самый воздух. Прикасаясь к холодному стеклу, она охладилась и превратилась в капли, как и тогда, когда мы держали холодное блюдечко над видимыми парами.

Не одна только вода имеет свойство под влиянием теплоты переходить из твердого состояния в жидкое, из жидкого в пары и из паров в состояние воздухообразное, или, как его еще иначе называют, газообразное, Мы знаем, что воск от теплоты делается жидким, железо точно так же при сильном жаре из твердого делается мягким, потом жидким; золото не только можно сделать жидким, но даже превратить в пар и газ. Жидкая ртуть при сильном морозе так замерзает, что ее можно ковать, как серебро; но если кипятить ртуть, то она превращается в пары, очень вредные для здоровья. Подвергая различные тела влиянию жара, физики (такие ученые люди, которые изучают свойства тел) убедились, что всякое тело от теплоты расширяется, а от холода сжимается. Но что значит: тело расширяется? Это значит, что тело занимает больше места, чем занимало прежде, не изменяясь в весе. Возьмите губку в один фунт весом и сожмите ее в руках: вес в ней останется тот же самый, но она будет занимать менее места; перестаньте сжимать губку, — и она опять распустится и займет прежнее место, но весу в ней от этого не прибудет. Стакан расплавленного свинца весит меньше, чем такой же стакан плотного свинца; масло, замерзая в бутылке, видимо уменьшается в объеме и т. д. Вот почему кусок плотного свинца потонет в свинце растопленном, и кусок твердого воску — в растопленном воске.

Исключение из этого общего правила составляет вода: стакан льда весит меньше, чем стакан воды; и если вы нальете водою бутылку до самых краев и, закупорив, поставите на мороз, то бутылка лопнет: лед занимает более места, чем занимала вода, из которой он сделался. Вот почему лед легче воды; а так как он легче воды, то плавает на ней, а не тонет. Если вы станете замораживать масло и воду в двух бутылках, то уви-.

150

дите, что масло начнет застывать снизу, а вода, наоборот, станет застывать сверху. Этому удивительному свойству воды мы обязаны тем, что наши реки и озера зимою покрываются льдом только сверху, а внизу не замерзают, что дает возможность рыбам жить в воде и зимою: ледяная кора еще защищает воду от дальнейшего охлаждения. Если бы вода, как и все прочие тела, замер-

него развернутой книгой. Мы не дотронулись до пера: отчего же оно слетело на пол? Испугаться оно, конечно, не могло, потому что перо предмет неодушевленный« Между перышком и книгою, которою мы махнули, должно быть, есть-какое-нибудь третье тело, хотя мы его и не видим. Это третье невидимое нами тело, которое мы привели в движение книгою и которое в свою очередь двинуло перышко, называется воздухом.

Если мы опустим на воду, налитую в тарелку, бумажный кораблик и, не дотрагиваясь до кораблика, станем чем-нибудь волновать воду, то кораблик закачается и запрыгает. В этом явлении мы видим предмет, заставля-

метов, но самого ветра мы не видим, хотя очень хорошо ощущаем его осязанием» Когда же осенью ветер воет и

151>

свищет в трубе, то мы, знаем, что это воет и свище? движущийся воздух. Махнув сильно палкою, мы слышим легкий свист: это свистит, конечно, не палка, а воздух, рассекаемый палкою. Поведя палкою по воде, мы тоже услышим звуки воды. Таким образом, де видя воздуха, мы тем не менее узнаем о его существовании посредством других наших внешних чувств: осязания и слуха. Но отчего же мы не видим воздуха? Если в окне вставлено очень чистое и прозрачное стекло, то нам кажется тогда, что стекла вовсе нет, и мы должны дотрог нуться до него, чтобы убедиться в его существовании. Мы не видим стекла, потому что оно очень прозрачно: воздух ещепрозрачнее стекла.Однакоже, если слой воздуха очень уже толст, то его можно видеть: он получает синий цвет; точно так же получает цвет и вода, когда ее мнсго. Голубое небо, расстилающееся над нашею головою, есть не что иное, как слой воздуха верст в пятьдесят толщиною, сквозь который мы видим небесные светила. Воздух, окружающий землю, называется

атмосферою.

Не видя воздуха, мы не можем видеть его свойств, а должны узнавать их посредством опытов, наблюдая, как он действует на другие тела, например, на воду. Возьмем пустой стакан и глубокую чашку, наполненную водою, повернем стакан отверстием к поверхности воды и станем понемногу опускать его в воду. Мы увидим, что вода наполнит только небольшую часть стакана, а дальше не пойдет, хотя мы опустили бы весь стакан в воду. Что же мешает воде войти в стакан? В стакане не могло ничего быть другого, кроме воздуха, следовательно, воздух есть тело, которое занимает свое определенное место в стакане и не уступает этого места воде. Опуская стакан в воду, мы чувствуем, как он упирается. Это упирается не стакан, а воздух, который в стакане: наклоним стакан— и увидим, как он сам опустится и потонет. Это потому, что воздух вышел из стакана, и мы даже видим и слыщим, как он выходит из воды большими пузырями, которые, достигнув поверхности, лопаются с шумом.

152

так однако, чтобы края его все еще оставались в воде; мы вытащим не только стакан, но и воду, вместе со стаканом. Отчего же вода остается в стакане и не падает вниз? Оттого, что воздух тяжестью своей давит на поверхность воды в чашке и вода уходит в стакан, где воздуха нет, потому что он был вытеснен оттуда, водою. Высосите из какой-нибудь плотной трубочки воздух и потом, не позволяя воздуху в нее проникнуть, опустите ее одним концом в воду; как только вы откроете конец трубочки, находящейся в воде, так вода быстро подымается в трубку. Что же ее погонит туда?

Воздух, следовательно, есть тело прозрачное, имеющее тяжесть, но тяжесть эта незначительна, по крайней мере, мы можем убедиться, что воздух гораздо легче воды. Заткнем пустую бутылку пробкой, и мы увидим, что она не потонет; наполним ее водою,— и она немедленно пойдет ко дну: значит, бутылка с водою тяжелее бутылки с одним воздухом.

Кто не знает маленьких бузинных пистолетов, которыми так любят играть дети? Но думали ли вы, почему пробка выскакивает из такого пистолета прежде, чем до нее мы дотронемся палочкой? Потому, что между этой палочкой, плотно прилегающей к стенкам бузинной трубки, и пробкой есть третье тело, которое,, когда мы его давим, выдавливает пробку. Двигая поршень взад и вперед, прежде чем пробка выскочит, мы ощущаем, что в трубочке что-то упирается: точно ка- кая-нибудь пружина лежит между поршнем и пробкой. Это свойство тела сжиматься, когда его давят, и опять расширяться, когда его перестают давить, называется упругостью. Воздух очень упруг.

Если из обыкновенного пузыря вытеснить воздух,

153>

воздуха нет и упираться нечему. Впустим в пузырь немножко холодного воздуха, завяжем отверстие пузыря крепко-накрепко и положим его у затопленной печи: пузырь мало-помалу раздуется и, если мы не примем его во-время, — лопнет. Воздух не мог проникнуть в пузырь, следовательно, тот воздух, который мы впус-

ряется, а от холода сжимается. Зимою воздух холоден и густ, летом тепел и редок. Теплый воздух легче холодного и должен подыматься вверх: если легкий и большой шар наполнить очень теплым воздухом, то шар может полететь в холодном воздухе.

Но и без нагревания воздух стремится постоянно расширяться во все стороны: невидимые частички его стремятся беспрестанно разлететься, и если пузырь с небольшим количеством воздуха положить в безвоздушное пространство, то он быстро надуется и даже может лопнуть. Вода стремится разлиться по земле, воздух -стремится разлететься во все стороны, вот почему воздух и другие тела, имеющие то же свойство, уже не называют жидкостями, а газами. Частички воды только плохо соединены друг с другом, частички газа стремятся одна от другой разлететься во все стороны. Так разлетаются и частички воды, но тогда только, когда вода подымется в виде газа. Понятно само собою, что воздух и все газы должны быть гораздо легче воды.

Если бы из комнаты, в которой мы теперь находимся, исчез весь воздух, то мы страшно почувствовали бы его отсутствие. Воздух необходим для дыхания всем животным, даже и рыбам, хотя они живут в воде. Если пустить рыбу в чан с водою и закрыть его плотно, так чтобы воздух к воде не прикасался, то рыба издохнет, хотя у нее будет довольно воды. Вы, вероятно, заметили, что, когда вода кипит, то на поверхности ее беспрестанно подымаются и лопаются пузыри: это вырывается воздух, выгоняемый жаром из воды. Если в воду, хотя и холод-

154>

не будет воздуха. Крот, роясь в своей норе, и червяк, закапываясь глубоко в землю, продолжают дышать. Где ни бывали люди, на высоких горах, и в глубоких пещерах, везде они находили воздух. Из этого мы заключаем, что воздух окружает землю, как море, и на дне этого воздушного моря мы расхаживаем, как плавают рыбы в воде; воздух проникает даже в воду и отчасти в землю. Возблагодарим же создателя, который с такою щедростью окружил землю этой драгоценной стихией, без которой мы погибли бы скорее, чем без хлеба и воды*

ПУТЕШЕСТВИЕ ВОДЫ,

Любопытно бы знать, откуда появляется вода в колодцах, ручьях, озерах й реках, из которых она вечно течет и никак не может вытечь, и, наконец, в огромных морях и океанах? Вода падает из облаков на землю в виде дождя или росы, просачивается внутрь земли, откуда вновь появляется в виде ключей, наполняющих колодцы и ручьи; ручьи текут в маленькие речки, маленькие речки в большие реки, а большие реки в моря. Но откуда же берется вода в облаках? Она подымается туда невидимо водяным паром от сырой земли, от влажных лугов, от луж, озер, рек и от самого моря, скопляется наверху в виде облаков и снова падает оттуда каплями, Так странствует беспрестанно вода между небом и землей, и этот постоянный оборот воды очень важен для людей, растений и животных: без воды ни растения, ни животные не могли бы существовать, а без животных, растений и воды не могли бы жить и люди,

ДОЖДЬ.

Мы знаем уже, что вода изменяет свой вид под влиянием теплоты: лед превращается в жидкость, а жидкость в пар; знаем также, что не нужно слишком большого тепла, чтобы вода испарялась: платок, намоченный водою, высыхает и на морозе; кусок льда даже и на

155>

морозе уменьшается в объеме,— испаряется, хотя! не так быстро, как на горячей плите. Нам известно также, почему иногда мы не видим испаряющейся воды и почему зимою видно, как пар валит клубами от разгоряченной лошади, а летом этого не видать, хотя лошадь потеет летом еще более, чем зимою. Припомнив вое эти явления, мы легко объясним себе, как вода подымается с земли в атмосферу в виде пара и ниспадает оттуда на землю в виде множества капель, или дождя.

Когда воздух холоднее поверхности земли или воды*, то видно даже, как реки, озера, моря, болота и влажные луга испаряются. Такие видимые испарения называются туманами и бывают иногда так густы, что в нескольких шагах нельзя рассмотреть человека. Но вода испаряется всегда, хотя мы не всегда видим эти испарения, и опытами доказано, что в воздухе всегда, как бы он сух нам ни казался, находятся пары воды. (Припомните опыт с холодным стаканом, внесенным в теплую комнату.)

Если пары, носящиеся высоко в воздухе, становятся для нас видимыми, то мы называем их облаками. Облака отличаются от тумана только тем, что они носятся в высших слоях атмосферы. Невидимые часто внизу, пары становятся видимыми наверху, потому, что чем дальше от земли слои воздуха, тем они холоднее. Земля как тело плотное и непрозрачное гораздо долее сохраняет тепло, получаемое ею от солнечных лучей, чем воздух: и чем реже воздух, тем менее он нагревается*. Но понятно, что воздух, чем выше, тем реже. Если положить несколько стоп бумаги одна на другую, то нижние листы будут сдавлены гораздо более, чем верхние; точно так же и нижние слои атмосферного воздуха более, стиснуты и, следовательно, гуще, чем верхние. Вот почему невидимые испарения земли, подымаясь в верхние слои воздуха, становятся видимыми, делаются облаками.

* Всякое прозрачное тело, пропуская сквозь себя лучи, света, нагревается ими гораздо менее непрозрачного. Солнечные лучи проходят сквозь стекла окон в комнату и, отражаясь от ее стен, сильно нагревают ее, а между тем само стекло нагревается очень мало.

156>

Люди, всходившие на высокие горы, вершины которых выше облаков, убедились, что облака не более, как туман. Тот же самый холод, который превращает невидимые пары в видимые облака, превращает и облака из парообразного тумана в капли дождя. Если на облако, плавающее в воздухе, повеет холодным ветром, то пары, составляющие облако, сгустятся, превратятся в капли и, сделавшись тяжелее воздуха, станут падать на землю дождем.

Облака могут находиться на различной высоте. Самые высокие, верстах в семи или восьми от земли, представляются нам легкими, серебристыми, будто составленными из белых перышек; а потому и называются перистыми облаками. На такой высоте очень холодно, в чем убедились люди, всходившие на высокие горы или подымавшиеся в воздушных шарах; и потому перистые облака, вероятно, состоят из замерзших пузырьков или ледяных кристалликов. Такие высокие, легкие облака могут ходить долго, не превращаясь в дождь, и вообще замечено, что перистые облака предвещают хорошую погоду. Когда же паров в воздухе набирается больше, тогда облака становятся тяжелее и опускаются ниже, собираются в большие кучи, похожие на скалы, крепости, башни, и бегут быстро по направлению ветра: понятно, что такие кучевые облака предсказывают дождь.

Не во всех странах земного шара выпадает одина-

вые дни, но это еще не значит, чтобы Петербург был caMqe дождливое место на земном шаре. В странах жарких, но близких к морю, дождь хотя идет редко, да метко: в несколько минут наливает он столько воды, сколько не налить нашему мелкому дождику за целую неделю. Но есть такие жаркие, сухие степные места, вдалеке от моря и больших рек, где почти никогда не падает дождь. Растения в таких местах засыхают, почва трескается от жары, птицы, звери и насекомые или уходят, или погибают. Такие места находятся в середине Африки и в некоторых странах Азии. Есть и такие стра-

157>

ны на земле, где проливной дождь идет несколько месяцев сряду, а потом несколько месяцев нет его ни капли. Такие дожди называются периодическими и зависят от таких же периодических ветров, которые несколько месяцев сряду дуют в одном направлении, принося пары воды, и потом столько же времени в другом, унося их прочь.

РОСА, ИНЕЙ, СНЕГ И ГРАД.

Ночью, когда солнце зайдет, поверхность земли, на-

мы внесем его в теплую комнату. Капли эти, называемые росою, появляются на траве и на деревьях обыкновенно к утру, когда земля наиболее охладеет. Они блестят на солнышке и остаются довольно долго, пока, наконец, не высохнут, т. е. опять не превратятся в невидимый водяной пар. Во время засухи, когда земля ждет и не дождется дождя, роса, хотя немного, освежает растительность, жаждущую влаги.

Осенью, когда земля в продолжение ночи становится до того холодна, что небольшие частицы воды, дотронувшись до нее, могут превратиться в лед, роса, образовавшаяся на земле, на охладевшей крыше дома, на заборе или листьях дерева, превращается в иней, и мы, проснувшись поутру, после холодной, долгой сентябрьской или октябрьской ночи, замечаем, что земля, трава, листья, заборы и крыши побелели. Но подкявшее-

158>