СНИМИТЕ ТЕМНЫЕ ОЧКИ!
Начало урока.
– Кто хочет к доске? – спрашивает учитель.
Нет, сегодня я предпочитаю быть наблюдателем. Тема урока мною выучена, но меж строк написанного в учебнике, я не разобрал.
– Желающие? – ещё раз предлагает он.
Мысленным взором я вижу бутерброд, обладающий большим запасом потенциальной энергии и находящийся в неустойчивом равновесии.
– Желающими будут...
Несколько имен, в том числе и моё. Бутерброд, вращаясь в воздухе, летит вниз. Хлоп! Упал маслом на пол.
«То событие наиболее вероятно, которое наименее желательно», – с досадой отмечаю я про себя.
На доске мелком вывожу закон Бернулли, даю его формулировку. Но этого мало:
– Приведите десять-пятнадцать примеров физических явлений, описываемых данным законом, – следует обращение ко мне.
Хлоп! Хлоп! Хлоп! Вот к этому я не готов. Начинаю мямлить о подъёмной силе крыла самолета, пульверизаторе, водоструйном насосе и горизонтальной трубе изменяющегося сечения. Авторы учебника не додумались привести примеров раз в пять больше, и я страдаю из-за их ошибок.
Учитель погрустнел.
– Садитесь! Я не поставлю вам оценки, сегодня вы не готовы, – говорит он. Слушает ответы ещё трёх учеников. Тот же результат.
– Зачем мы изучаем с вами физику? Чтобы навешивать на всё ярлыки определений, законов и формул? – начинает он свой монолог:
– Что делать с этой словесной и математической шелухой? На что она пригодна? Всего лишь иллюзия знаний! Увольте! Я не желаю учить вас этому! Мы изучаем ПРИРОДУ, учимся её ОБЪЯСНЯТЬ и ПОНИМАТЬ. Физика – это ВСЁ, что нас окружает, – а не только то, что на страницах учебника, которые вы привычно листаете. Снимите очки! – потребовал он.
Моя соседка неуверенно взялась за дужку своих очков.
– Привычка – это своего рода тёмные очки, скрывающие от нашего взора любопытные, порой неожиданные явления, – продолжал он. Но стоит вам хоть немного развить в себе эту наблюдательность, как «очки» перестанут действовать, и вы с удивлением обнаружите вокруг совершенно иной мир, в котором всё необычно, непривычно, интересно, в котором не найти ни одного нелюбопытного факта. Сегодняшний урок мы с вами посвятим просветлению тёмных светофильтров, мешающих зрению. Для начала внимательно посмотрите опыт, который я вам покажу.
Он взял стакан и наполнил его на две трети водой. Накрыл куском плотной бумаги. С разных мест послышалось:
– Знаем! Видели и делали сами!
Не обращая внимания на эти замечания, учитель, придерживая бумагу рукой, перевернул стакан. Убрал руку. Удерживая сосуд за донышко, залюбовался не выливающейся из него жидкостью.
– Чудо! – не удержался и прокомментировал кто-то.
– И в малом, и в забаве, умный человек способен узреть великое, – невозмутимо изрёк он.
По территориальному признаку класс был разделён на четыре группы: «a», «b», «g» и «d». Каждая из них получила задание придумать по одному вопросу для других команд. Вопросы должны относиться к физике увиденного только что опыта.
Прошла минута, две...
У многих возникла необходимость подержать нехитрый опытный реквизит в своих руках. Даже очередь возникла: кто потрогать края стакана и бумаги желает, кто повторить опыт с меньшим количеством воды, а кто, увидеть то, на что не обратил внимания сразу.
Истекли пять минут, дополнительные секунды и настало время вопросы друг другу задавать. На доске под названиями команд появились первые баллы за правильные ответы. А желаешь дополнительные – исправляй и дополняй услышанное. Началось соревнование с вопросов простых:
1. Согласны ли вы с утверждением «Давление воды уравновешивает атмосферное давление»?
2. Каковы причины образования в перевёрнутом стакане воздуха с пониженным давлением?
3. Удастся ли опыт, если заменить Н2О на Нg? (И если в воду положить ключ от квартиры?)
4. Рассчитайте примерное давление воздуха в стакане.
5. Какой максимальный груз можно прицепить к картонке, чтобы она не отвалилась?
К удивлению многих, оказалось, что не все правильно представляли себе объяснение виденного ранее «чуда». Не равно гидростатическое давление атмосферному!
– Лучше полное незнание, чем плохо усвоенное!
Пошли вопросы второго круга. Команды, почувствовав вкус борьбы за истину, начали соревноваться за десятые доли баллов. Вопросы стали сложнее, а ответы более обоснованными и подробными.
6. Зависит ли, и как, сила, с которой прижимается бумага к стакану, от шероховатостей бумаги и от её площади?
7. Для чего бумагу после переворачивания ещё несколько мгновений поддерживают рукой? Вроде бы ответ прост, но...
8. От чего зависит минимальный уровень воды, с которым выйдет эксперимент? Сообразили?
9. Что надо учесть, чтобы рассчитать максимальную высоту столба воды в идеальном стакане (требуемой высоты), чтобы она не вылилась? Вы уже задумались? А с трехлитровой банкой чудо получится?
10. А теперь назовите «поимённо» силы, удерживающие бумагу у краёв стакана?
Гипотезы. Споры. Опровержения. Добавления. Озарения. Приблизительная оценка влияния различных факторов. Раздумья и сомнения. Микрооткрытия.
Последний же вопрос вызвал красивейший фейерверк мыслей. Требовалось перечислить все факторы, влияющие на промежуток времени, через который бумага оторвется от стакана и вода выльется.
– А оторвётся ли она? – насторожился кто-то, но его успокоили.
В расчёт принималось всё: плотность жидкости; её температура; температура стакана; окружающего воздуха; степень деформации стакана рукой; размеры и свойства бумаги; поверхность краёв стакана; флуктуации атмосферного давления; воздушные потоки; дрожь руки экспериментатора, а также её движение, вызванное ЧСС и другими причинами, которые изменяют вес воды, согласно формуле: Р = m x (g + а).
– ВСЁ?
– А изменение g?..
– А ...
– А постижима ли истина? – задумались многие спорщики.
Сорок минут урока пролетело незаметно. Прозвенел звонок. И, весьма кстати, потому, что в ход уже пошли маловероятнейшие события, типа механического повреждения корпуса стакана метеоритом.
– Спасибо за урок! То, чем мы занимались с вами сегодня и есть настоящая физика, – попрощался учитель:
– Подумайте дома о вкладе каждого фактора в реальный процесс. Какими из них можно пренебречь?
Проходя мимо кафедры, я не удержался и взял в руки предмет, который вызвал у нас столько споров.
– А кто бы подумал?..
06.01.94