×
Traktatov.net » Карандаш. История создания и другие подробности » Читать онлайн
Страница 83 из 262 Настройки
.

После этого менее чем в трехстах словах читателю объяснялась суть сопромата, на изучение которого современные студенты-второкурсники обычно тратят учебный год, предварительно прослушав курсы физики, матанализа и инженерной механики. Однако автор путеводителя викторианской эпохи полагал, что читатель способен следить за ходом его рассуждений, в которых фигурировали термины вроде слова «деформация», и для этого было достаточно оснований, поскольку в контексте все, должно быть, выглядело очень понятно. Автор не ждал, что читатели начнут делать расчеты или давать предсказания относительно прочности того или иного моста — эти вопросы оставались в ведении инженеров, хорошо знавших математику и расчетные формулы; он просто надеялся, что читатели смогут представить и осознать сложность расчетов, выполняемых инженерами во избежание обрушения мостов. Небольшой эксперимент, который автор предлагает проделать своим читателям, — отличный способ сделать абстрактное понятие «поперечной деформации» вполне осязаемым. Неплохо повторить его самостоятельно: продемонстрированные принципы лягут в основу проверки качества карандашных стержней в годы, последовавшие за Великой выставкой, когда во всем мире усилилась конкуренция карандашных производителей.

Итак, брусочек сухой хвойной древесины предлагалось принять за один из трубчатых элементов конструкции моста Британия (незаточенный карандаш № 2 точно так же годится для этой цели). Длина обычного карандаша — семь дюймов (около 18 см), а диаметр — четверть дюйма (0,6 см). Таким образом, соотношение длины и толщины карандаша составляет 30 : 1; у куска древесины, описываемого в путеводителе Ханта, примерно те же параметры. Важно выдерживать постоянное соотношение между длиной и шириной, в противном случае другие механические явления сведут на нет аналогии, которые мы хотим провести. Желательно также, чтобы карандаш был квадратным в сечении, но они встречаются редко, и для наших целей вполне годятся обычные шестигранные. Оправа карандаша чаще всего делается из можжевельника, в центре ее проложен графитовый стержень, но это обстоятельство не имеет большого значения. Как отмечалось в путеводителе, даже такие разные материалы, как дерево, железо и камень, ведут себя почти одинаково в описываемых условиях.

Далее нужно подобрать подходящие опоры для моста, роль которого у нас выполняет карандаш. Ими могут послужить пара кирпичей или книг одинаковой толщины, поставленных на расстоянии друг от друга. Установите на опоры карандаш, представив, что это мост. (Удобно уложить его маркировкой вверх, тогда вы легко найдете верхнюю грань, когда карандаш сломается.) С осторожностью, которая всегда требуется в любом эксперименте, где нужно что-то сломать, медленно надавливайте в центр карандаша-моста пальцем или другим коротким карандашом, расположив его перпендикулярно. Наблюдайте за появлением изгиба и прислушивайтесь к звуку, который будет издавать древесина. Карандаш будет гнуться и трещать по мере увеличения нагрузки на его центр. Как сказано в путеводителе Ханта, «верхняя поверхность ведет себя так, будто она сжимается и укорачивается, а нижняя — растягивается и удлиняется»