za nižje razrede srednjih šol. Fizika studijska knjižnica v Mariboru V Ljubljani 1919. Natisnila in zalomila Ig. pl. Kleinmayr & Fed. Bamberg v Ljubljau 1 .. Spisal Andrej Senekovič, gimnazijski ravnatelj v pokoju. Četrti, predelani natisk. Y besedilu so vtisnjeni -like. Kuiiga se je odobrila z razpise.; poverjenK;va za uk ih bogočastje \ 7. dne 22. julija 1919, St. L‘91. Cena vezani knjig« 'O' K. Fizika za nižje razrede srednjih šol. Spisal Andrej Senekovič, gimnazijski ravnatelj v pokoju. Četrti, predelani natisk. V besedilu so vtisnjene 204 slike. Knjiga se je odobrila z razpisom poverjeništva za uk in bogočastje z dne 22. julija 1919, št. 2991. Cena vezani knjigi 10 K. V Ljubljani 1919. Natisnila in založila Ig. pl. Kleinmayr & Fed. Bamberg v Ljubljani. . . Vsebina. I. Uvod. (Stran 1. do 5) § 1. Priroda. Telesa. — § 2. Neprodirnost. — § 3. Mehanična delji- vost. — § 4. Skupnost. — § 5. Luknjičavost. — § 6. Fizikalni, kemijski pojavi. Prirodni zakoni. Sile. II. O težnosti. (Stran 5. do 8.) § 7. Težnost. — § 8. Teža. — § 9. Specifična teža in relativna gostota. — § 10. Zračji pritisk. III. Nauk o toploti. (Stran 8. do 31.) § 11. Toplota. Temperatura. — Podelitev toplote. — § 1Ž. Živosrebrni termometer. Termoskop. — § 13. Specifična toplota. — § 14. Raz¬ tezanje teles po toploti. — § 15. Kako se razteza voda po toploti. — § 16. Izprememba gostote po toploti. — § 17. Provod toplote. — § 18. Tok toplote v tekočinah in plinih. — § 19. Taljenje. — § 20. Str¬ jen je. — § 21. Vrenje. — § 22. Izhlapevanje. — § 23. Zgoščevanje hlapov in par. — § 24. Prekapanje. Razhlapanje. — § 25. Izpodnebne padavine. — § 26. Izžarjevanje toplote. — § 27. Viri toplote. IV. Molekularne sile, njih delovanje in učinki. (Stran 31. do 35.) § 28. Molekularne sile. — § 29. Skupnost trdnih teles. — § 30. Spri- jemnost. — § 31. Raztop. — § 32. Vpojnost. — § 33. Mešanje. — § 34. Kristaliziranje. V. Nauk o magnetizmu. (Stran 35. do 42.) § 35. Magnetna telesa. — § 36. Magnetni poli in njih vzajemno delo¬ vanje. — § 37. Magnetna razdelba ali influenca. — § 38. Magnetenje jeklenih palic. — § 39. Meridijan. Poldnevnica. — § 40. Magnetiški odklon. — § 41. Magnetiški naklon. — § 42. Zemlja kot magnet. VI. Nauk o elektriki (Stran 42. do 83.) a) Statična elektrika. 1. Osnovni elektriški pojavi. § 43. Elektriški pojavi sploh. — § 44. Elektrenje po podelitvi. — § 45. Dobri in slabi elektrovodi. — §'46. Pozitivna in negativna elektrika. — § 47. Elektroskop. — § 48. Sedež elektrike. Prosta elektrika se razširja le na površju električnih teles. — § 49. Gostota elektrike. Razdelitev elektrike na površju električnih teles. — § 50. Elek¬ trenje po influenci (elektriška razdelba). — § 51. Elektriški potencijal. Elektriška kapaciteta. IV 2. Orodja in priprave za vzbujanje in nabiranje elektrike. § 52. Elektrofor. — § 53. Elektriški kolovrat. — § 54. Poizkusi z elektriškim kolovratom. — § 55. Lejdenska steklenica. — § 56. Zgo- ščujoči ali kondenzacijski elektroskop. — § 57. Elektriški pojavi v ozračju. Strelovod. b) Kinetična elektrika. 1. Osnovni galvanski pojavi. Galvanski členi. § 58. Voltov člen. — § 59. Galvanska baterija. — § 60. Razni galvanski členi. 2. Učinki galvanskega toka. § 61. Svetlobni in toplotni učinki galvanskega toka. — § 62. Kemij¬ ski učinki galvanskega toka. — § 63. Galvanoplastika. — § 64. Kako merimo jakost toka. Ampere. — § 65. Kako deluje galvanski tok na magnetnico. — § 66. Elektromagneti. — § 67. Elektriški brzojav ali telegraf. — § 68. Elektriški zvonec ali hišni brzojav. — § 69. Indu¬ cirani elektriški toki. — § 70. Indukčni aparati. — § 71. Dinamoelektriški stroj. — § 72. Elektromotor. — § 73. Termoelektrika. (Elektrika, vzbu¬ jena po toploti.) — § 74. Brezžični brzojav. VII. Akustika ali nauk o zvoku. (Stran 83. do 99.) § 75. Zvok. — § 76. Kako se zvok širi. Hitrost zvoka. — § 77. Višina tonov. — § 78. Skala tonov. — § 79. Zveneče strune. — § 80. Zveneče palice. — § 81. Zveneče plošče. — § 82. Piščali. — § 83. Človeško glasilo. — § 84. Telefon. — § 85. Jakost zvoka. — § 87. Barvenost tonov. — § 88. Odboj zvoka. — § 89. Kako zaznamenujemo zvok. VIII. Optika ali nauk o svetlobi. (Stran 99. do 137.) 1. Splošni pojmi. Kako se svetloba širi. Jakost svetlobe. § 90. Svetloba. Svetla telesa. — § 91. Kako se svetloba širi. Hitrost svetlobe. — § 92. Senca. — § 93. Svetilnost. Svetlost. Osvetljenost. 2. Odboj svetlobe. § 94. Zakoni, po katerih se svetloba odbija. — § 95. Ravno zrcalo. — § 96. Sferična zrcala. — § 97. Razmet svetlobe. 3. Lom svetlobe. § 98. Zakoni, po katerih se svetloba lomi. — § 99. Popolni odboj svet¬ lobe. — § 100. Lom svetlobe v telesih, ki so omejena z vzporednima ploskvama. — § 101. Lom svetlobe v prizmah. — § 102. Sferične ali kroglaste leče. 4. Razklon svetlobe v njene sestavine. § 103. Spektrum. — § 104. Barvenost teles. — § 105. Mavrica. — § 106. Kromatični odklon leč. v 5. Oko in vid. Optična orodja. § 107. Oko in vid, — § 108. Mikroskopi. Skioptikon. — § 109. Daljno¬ gledi. 6. Kemijsko delovanje svetlobe. § 110. Osnovni pojmi. Fotografija. Kinematograf. IX. Nauk o gibanju in o silah. (Stran 137. do 185) § 111. Gibanje. Mirovanje. Enakomerno gibanje. — § 112. Vztrajnost. — § 113. Razne vrste gibanja. — § 114. Enakomerno pospeševano gibanje. — § 115. Prosti pad. — § 116. O silah in njih merjenju. — § 117. Kako sile gibanje pospešujejo, oziroma ovirajo. — § 118. Se¬ stavljanje gibanja. — § 119. Razstavljanje gibanja v dvoje gibanje. — § 120. Metno gibanje. — § 121. Sestavljanje in razstavljanje sil. — § 122. Gibanje po strmini. — § 123. Ovire gibanja. — § 124. Nihalo. — § 125. Sredobežnost. — § 126. Sestavljanje sil, ki prijemajo v raznih, med seboj nepretrgljivo zvezanih točkah in delujejo vzporedno v isto smer. Postopno in vrtilno gibanje. — § 127. Težišče. — § 128. Ravno¬ težje teles, na katera deluje le težnost. — § 129. Stalnost položaja teles. Stojnost. — § 130. Vzvod. — § 131. Uporaba vzvodov pri teht¬ nicah. — § 132. Škripec. — § 133. Kolo na vretenu. — § 134. Strmina. — § 135. Klin ali zagozda. — § 136. Vijak. — § 137. Delo sil. — § 138. Stroji. Delo sil na strojih. — § 139. Udar ali trk trdnih teles. X. O tekočinah. (Stran 186. do 196.) § 140. Kakšno obliko ima gladina mirujoče tekočine. — § 141. Kako razvajajo tekočine nanje delujoči pritisk. — § 142. Hidrostatični pri¬ tisk. — § 143. Pritisk na dno. — § 144. Pritisk v notranjščini tekočine. — § 145. Pritisk na stranske stene. — § 146. Občujoče posode. — § 147. Arhimedov zakon. — § 148. Plavanje. — § 149. Določevanje gostote trdnih teles in tekočin z hidrostatično tehtnico. — § 150. Gosto- meri ali areometri z lestvico. — § 151. Učinki molekularnih sil med tekočinami in trdnimi telesi, kakor tudi med raznimi tekočinami. XI. O plinastih telesih. (Stran 196. do 210.) § 152. Značilna svojstva plinastih teles. — § 153. Kako merimo zračji pritisk. — § 154. Barometer. — § 155. Boyle-Mariottov zakon. — § 156. Manometri. — § 157. Nekateri aparati, katerih uporaba temelji na delovanju zračjega pritiska. — § 158. Zračje črpalke. — § 159. Zra¬ kov vzgon ali nosilnost zraka. (Zrakoplovi.) — § 160. Parni stroji. XII. Osnovni nauki iz astronomije. (Stran 210. do 222.) § 161. Navidezno vrtenje nebesne krogle. — § 162. Navidezno gibanje Solnca. — § 163. Zemlja, nje oblika in vrtenje. — § 164. Gibanje Zemlje okoli Solnca. — § 165. Letni časi. Dolgost dneva in noči. — § 166. Na¬ videzno gibanje premičnic. — § 167. Mesec in njegovo gibanje. Slovensko - nemška terminologija. (Stran 223. do 228.) I I. Uvod § 1. Priroda. Telesa. Po svojih čutilih (tipu, vidu, sluhu, vonju in okusu) zaznavamo, da se nahaja v prostoru okoli nas mnogo reči, ki so ali druga poleg druge, ali druga nad drugo, ali druga z a drugo, in se razprostirajo na dolžino, širino in višino. Vse vkup, kar po svojih čutilih zaznavamo ali moremo zazna¬ vati, imenujemo prirodo, reči v prirodi pa telesa. Kolikost prostora, ki ga zavzema kako telo, je njegova prostornina. Po načinu, kako je telo v prostoru omejeno, se ravna njegova vnanja oblika. Imenuj več teles in povej, kakšno obliko imajo! — Kakšna merila poznaš za merjenje dolžine, širine in višine? — Kakšna za merjenje ploskev? — Kakšna za merjenje prostornine? — Dve telesi utegneta imeti isto prostornino, pa ven¬ dar različno obliko; n. pr. liter vode lahko vliješ ali v plitvo pa bolj široko skledo, ali v valjasto posodo, ali v steklenico čisto drugačne oblike. § 2. Neprodirnost. Poizkusi: a) Če položiš na mizo knjigo, po¬ tem na tisti del mize, kjer je knjiga, ne moreš dati ničesar drugega, dokler nisi odstranil knjige. — b) Če deneš kako telo v kupico, ki je do vrha polna vode, steče nekoliko vode črez rob kupice. — c) Steklenica (slika 1.) ima s pluto zamašeno grlo, v pluti sami pa tiči steklen livnik tako trdno, da mimo njega zrak ne more uhajati. Ako v liv¬ nik naliješ vode, ne steče v steklenico, dokler za¬ maška toliko ne zrahljaš, da zrak lahko uhaja. Voda in zrak torej ne moreta biti obenem v steklenici. Prostornino vsakega telesa izpolnjuje nekaj, kar zabranjuje, da na istem prostoru v istem času ne moreta biti dve telesi. To, kar prostornino izpolnjuje, imenujemo tvarino. Tvarina je neprodirna, ali ima svojstvo neprodirnosti. Alio vtakneš suho gobo v vodo, uhajajo iz nje zračji mehurčki; odkod in zakaj? — Kalupi, v katere vlivajo zvonove, imajo ob straneh luknjice, odduške; čemu? — Ako udariš po vodi s pestjo in te zaboli, ali si se prepričal o nepro- dimosti vode? Slika 1. Senekovič, Fizika. i 2 § 3. Mehanična deljivost. S tem, da tolčeš, piliš, žagaš, drgneš, vobče da deluješ na telesa s kakim orodjem, razdeliš lahko vsako telo na več istovrstnih delov, ki jih moreš na isti način zopet deliti na manjše dele. Kamen lahko zdrobiš na zelo drobne kosce in jih v mlinu zmelješ v prah, droben kakor najboljša moka; vodo lahko razpršiš v tako majhne delce, da jih s svojim očesom niti videti ne moreš. Vsako teto je deljivo, ali ima svojstvo deljivost! Taka deljivost pa mora imeti vendar tudi svoje meje, kajti moramo si misliti, da postanejo delci, ki jih dobimo, nadaljujoč tako delitev, naposled tako majhni in neznatni, da jih z mehaničnimi sredstvi ni mogoče dalje deliti in da jih s svojimi čutili tudi zazna¬ vati ne moremo. Take najmanjše dele teles imenujemo molekule; telesa pa so potem skupine molekul. V veliki meri deljiva telesa so vsa barvila, dehteče tvarine in drage kovine. Gram mošaka navdaja nam več let sobo s svojo vonjavo, čeravno jo dan za dnevom prevetrujemo. — Od platina moremo vleči tako tanke žice, da doseže vrvica, spletena iz sto takih žic, le debelino pavolnate niti. § 4. Skupnost. Raznovrstna telesa se ne dajo enako lahko deliti. Hočemo li zdrobiti navadni kamen, zlomiti leseno palico ali raztrgati kako nit, treba nam v to večjega ali manjšega napora; v vodi gibljemo prav lahko prst ali celo roko; še laže pa se gibljemo v zraku, ki ga navadno niti ne čutimo. Iz tega izvajamo, da so molekule različnih teles različno med seboj zvezane. Pri nekaterih telesih so v tako tesni in trdni zvezi, da ima telo svojo posebno obliko in da je treba precejšnjega napora, da jih ločimo ali razdružimo. Taka telesa, n. pr. les, železo, kamen itd., imenujemo trdna telesa. Pri drugih telesih je zveza med posameznimi molekulami zelo rahla, n. pr. pri vodi, mleku, vinu itd., tako da ta telesa niti nimajo svoje oblike, da jih treba vsled tega hraniti v posodah. V majhnih množinah tvorijo ta telesa majhne kroglice, kapljice imenovane. Taka telesa imenujemo tekočine (kapljevine, kapljivo tekoča telesa). Pri tretji vrsti teles pa prave zveze med molekulami niti ne naj¬ demo,, n. pr. pri zraku, svetilnem plinu i. dr.; molekule teh teles teže na to, da bi se vedno bolj in bolj oddaljile. Taka telesa nimajo svoje oblike, shranjevati jih moramo le v zaprtih posodah; imenujemo jih plinasta (raztezno tekoča) telesa. 3 Vsled razteznosti pritiskajo molekule plinastih teles na stene posod, v katerih se nahajajo; ta pritisk na stene imenujemo njih napetost. Način, kako se medsebojno vežejo posamezne molekule enega in istega telesa, imenujemo njega skupnost. Imenuj več trdnih, tekočih in plinastih teles! Nekatera telesa, n. pr. voda, svinec, železo, žveplo itd., so lahko po vrsti trdna, kapljivo tekoča in raztezno tekoča. § 5. Luknjičavost. Na kruhu, gobi, siru, mehkem lesu itd. opazujemo že s prostim očesom veliko število večjih ah manjših luknjic, v katerih je zrak, voda ah kako drugo telo. — Ako stoji kozarec vode nekoliko časa na gorkem, se na steklu nabere veliko število zračjih mehurčkov. Med posameznimi molekulami vode je moral biti torej prostor za ta zrak. — Kakor se prepričamo pri teh telesih, si moramo misliti, da se tudi molekule drugih teles ne- posredno ne dotikajo, ampak da so med njimi večji ah manjši prostori, luknjice. Telesa so torej luknjičava. Ker se potiš, ali je koža luknjičava? — Kako si pojasnjuješ pojav, da postane les v vodi ležeč tudi znotraj moker? Luknjice nekaterih teles so tako majhne, da ne more niti zrak skozi nje; da so pa tudi ta telesa luknjičava, sklepamo med drugim iz tega, ker se krčijo in raztezajo. Skozi les, usnje itd. se da tudi živo srebro stiskati (stiskalnica za živo srebro). § 6. Fizikalni, kemijski pojavi. Prirodni zakoni. Sile. Če držiš v roki kamen in ga izpustiš, pade na zemljo; če ga obesiš na nit, jo natezuje, časih tudi pretrga. — Voda zmrzne v mrazu v led, ki se v toploti zopet stali in pretvori v vodo. Solnce vzhaja in zahaja. Nebo je časih oblačno, časih jasno. — Na telesih se dogajajo raz¬ lične izpremembe. Vsako izpremembo v stanju kakega telesa in v prirodi sploh imenujemo pojav. Železo se v velikem ognju razbeli in postane samosvetlo, na mrzlem se pa zopet ohladi. Voda se v mrazu strdi v led, pri kuhanju pa se pretvarja v pare. Goreče poleno polagoma izginja, naposled preostane le nekoliko pepela; pri gorenju pa se razvijajo dim, svetloba in toplota. — Na vlažnem se železo prevleče z rjavo skorjo, z rjo, v kateri železa več ne poznaš. l* 4 Pojavi v prirodi so dvojni: a) taki, pri katerih se telesom tva¬ rina ne izpremeni (led, voda, vodene pare so ena in ista tvarina), b) taki, pri katerih se tvarine izpreminjajo (goreče poleno, železo in železna rja); prve imenujemo fizikalne, druge kemijske pojave. Ako en in isti pojav večkrat opazujemo, najdemo, da je njegov nastop zavisen od gotovih pogojev, t. j. drugih pojavov, ki ga sprem¬ ljajo ali se pred njim dogajajo, in da pojav izostane, ako nedostaje le enega spremljajočih pojavov. Izpod neba ne dežuje, če je nebo jasno, ampak le takrat, kadar je oblačno. Zvon zadoni, ako ga po¬ prej nekoliko udariš, da se začne tresti. Groma ni slišati, če se ni zabliskalo itd. Taki pojavi so bistveni pogoji nastopu drugega pojava. Poleg teh opazujemo tudi še pojave, ki kak pojav časih spremljajo, časih pa ne. Kadar dežuje, se časih tudi bliska, treska in grmi, časih ne. Da zvemo medsebojno zvezo raznih pojavov, kako je kateri po¬ jav bistven ali nebistven pogoj drugemu, treba natančnega opazo¬ vanja. Opazovanje pojavov v prirodi je težavno in časih tudi ne- prilično. Mnogo pojavov se v prirodi dogaja kaj redko ali pa so z drugimi tako združeni, da je težko določiti njih bistvene pogoje. Zato pa je človek izumil pripomočke, da si posameznik celo vrsto pojavov lahko sam proizvaja, in sicer v okoliščinah, ki so natančnemu opazo¬ vanju najbolj ugodne. Vsako ponavljanje kakega pojava v ta namen, da ga laže opa¬ zujemo in da zvemo njega bistvene in nebistvene pogoje, imenujemo poizkus. Poizkusom pa so potrebni raznovrstni, bolj ali manj umetno sestavljeni stroji in priprave (aparati). Po opazovanju pojavov, bodisi v prirodi sami, bodisi po po¬ izkusih, dobimo množino pojavov, ki so si med seboj v marsičem podobni; zvemo, kako sledi drug drugemu; zvemo, da se pojavi vrše vedno pravilno in pod istimi pogoji na enak način. Pravilnost v ponavljanju pojavov in njih zavisnost od različnih pogojev imenu¬ jemo prirodni zakon. Ako znamo imenovati prirodni zakon, po katerem se vrši ta ali oni pojav, pravimo, da znamo pojav popisati. To pa še ne za¬ došča; poznati hočemo tudi vzroke pojavov. Pojav pojasnimo, ako znamo navesti poleg pogojev tudi vzroke njegovega nastopa. 5 Iščoč vzrokov različnim pojavom, pridemo tako daleč, da mo¬ ramo jemati kot končni vzrok nekaj, česar ne moremo več čutiti in dalje zaznavati. Take končne vzroke pojavov imenujemo potem sile. Ako n. pr. obesiš kamen na nit, jo natezuje; ako jo pretrga, pade na zemljo. Ako spustiš kamen iz roke, pade na zemljo; po poševni cesti ali strmini se kota v dol. Vsem tem pojavom iščemo vzroka v medsebojni privlačnosti zemlje in drugih teles ter ga imenujemo težnost. Ako poznamo zakone padanja teles, po¬ znamo tudi način delovanja te sile, katere same ob sebi ne moremo čutiti. Znanost, ki nas uči, kako se vrše prirodni pojavi in kako de¬ lujejo provzročajoče jih sile, se imenuje prirodoznanstvo ali fizika. II. O težnosti. § 7. Težnost. Poizkusa: a) Vsako telo, ki ga z roko privzdigneš od tal in potem izpustiš, pade na zemljo, b) Obesi kamen na nit, da je napeta; poleg niti pa izpusti iz roke drug kamen, da pade na zemljo. Kamen pada vsakikrat vzporedno z nitjo. — Poizkusi kažejo, davsakosebiprepuščenotelopadaprotizemlji. Vzrok temu gibanju pripisujemo neki sili, s katero vleče zemlja vsa telesa nase. To silo imenujemo težnost; telesa pa so tež n a. Ker pa¬ dajo vsa telesa proti zemeljskemu središču, mislimo si ondi tudi sedež težnosti. Smer prosto padajočega telesa imenujemo vertikalno (navpično). Da jo lahko najdemo, služi nam svinčnica, t. j. valjast in spodaj priostren kos svinca ali kake druge težke kovine, viseč na močni, toda bolj tanki niti. S pomočjo svinčnice moremo vsakovrstne predmete, kakor stebre, stene itd., staviti vertikalno. (Kako se mora to vršiti?) Poizkus: Ako obesimo svinčnico nad mimo stoječo vodo v veliki posodi, eno kateto pravokotnega trikotnika pa položimo vzpo¬ redno z nitjo, vidimo, da stoji nit na površju vode pravokotno. Vsako ravnino, na kateri stoji vertikalna premica pravokotno, imenujemo horizontalno (vodoravno). 6 Da se prepričamo, stoji li kak predmet horizontalno ali ne, služi nam grebljica (slika 2.). Grebljica je enakokrak trikotnik abc; osnovnica ab je v d raz¬ polovljena, pri vrhu c pa je obešena svinčnica cl. Od vrha do raz- polovišča d je vrezana na lesu črta. Ako postavimo grebljico n. pr. na mizo, in ako pade nit v zarezo, tedaj je trikotnikova višina vertikalna, osnov¬ nica pa horizontalna. Kako moreš z grebljico predmete, n. pr. mize, klopi itd., staviti horizon¬ talno? — Na katero stran zareze bo visela nit, ako stoji miza pošev in je desna stran višja nego leva? Poizkus: Ako izpustiš z iste višine košček papirja in kovan denar v istem hipu, ne dospeta oba v istem hipu do tal; papir potrebuje več časa, da dospe na zemljo. Ako ponoviš ta poizkus v stekleni cevi, iz katere je odstranjen ves zrak, padajo papir in denar, in sploh vsa telesa, z enako hitrostjo. Zrak zadržuje telesa pri padanju. Lahka telesa ne morejo zraka tako lahko odstranjevati kakor bolj težka. Poizkus: Raztolči kamen ali kako drugo telo na majhne kose ter jih izpuščaj iz roke na zemljo — vsi padajo na zemljo. Težnost deluje na vsako najmanjše delce teles, torej tudi na molekule. § 8. Ježa. Vsled težnosti pritiska vsako telo na podlago, na kateri leži. Ta pritisk na podlago pa je manjši ako stoji podlaga pošev. Pritisk podloženega telesa na horizontalno mirujočo podlago ali teg obešenega telesa v verti¬ kalno smer imenujemo njega absolutno (nasebno) težo. Ako priložiš h kamenu v roki še drugega, postane pritisk na roko večji; telesa imajo tem večjo težo, čim večja je množina njih tvarine ali njih masa. Da moremo težo različnih teles medsebojno primerjati, treba, da vzamemo težo nekega telesa za enoto teže. Taka enota teže je teža kubičnega centimetra čiste vode (pri temperaturi 4° C); ime¬ nujemo jo gram. Slika 2. 7 Orodja, s katerimi določujemo težo teles, imenujemo tehtnice. Težo teles določevati se pravi telesa tehtati. Da postane tehtanje bolj priročno, ne jemljemo vode, ampak telesa iz kovin, imenovana uteži, katerih teža z ozirom na vodo je natančno določena. Ponavljaj to, kar si se v računstvu učil o utežih. § 9. Specifična teža in relativna gostota. Če iztehtamo po eno železno in srebrno kocko, katerih vsak rob meri en centimeter, najdemo težo železne kocke enako 7 • 8 g, težo srebrne kocke pa enako 10 ■ 5 g. Prostorno enaka telesa nimajo enake teže, ampak vsako ima svojo posebno težo. Absolutno težo, ki jo ima enota prostornine kakega telesa, imenujemo njegovo specifično (značilno) težo. Za enoto prostornine jemljemo 1 cm? ali 1 dm 3 ; specifična teža je potem dana v gramih, oziroma v kilogramih. Specifična teža železa je 7-8, specifična teža srebra 10-5. Recimo, da ima neka železna palica prostornine 5 cm 3 , potem tehta ta palica tolikokrat 7-8 g, kolikor kubičnih centimetrov znaša njena prostornina, t. j. 5 X 7-8 = 39 0 g. Iz tega sledi: Absolutno težo kakega telesa izračunamo, ako pomnožimo njegovo specifično težo z merskim šte¬ vilom njegove prostornine. Absolutno težo dobimo v gramih, oziroma v kilogramih, ako je prostornina dana v kubičnih centimetrih, oziroma decimetrih. Kolika je absolutna teža svinca, čigar prostornina je 8 etri 1 , specifična teža 11-4? 1 etri' vode tehta 1 g, 1 cm 3 srebra 10-5 g; — torej je 1 cm 3 srebra 10-5 krat težji od 1 cm 3 vode; sploh mora biti vsako srebrno telo 10-5 krat težje nego voda, ki ima s srebrom enako prostornino. V vsakem kubičnem centimetru srebra mora torej biti 10-5 krat več mase, kakor v kubičnem centimetru vode, kajti telo ima tem večjo težo, čim Več ima mase. Število, ki pove, kolikokrat je kako telo težje nego istotoliko telo vode (pri + 4° C), imenujemo relativno gostoto tega telesa. Relativna gostota čiste vode (pri temperaturi 4° C) je torej enaka enoti, relativna gostota srebra = 10-5. Relativno gostoto kakega telesa dobiš potem, kar smo pravkar učili, ako absolutno težo tega telesa deliš z absolutno težo vode, ki ima s tem telesom enako prostornino. 8 § 10. Zračji pritisk. Zemljo obdaja od vseh strani zrak ali vzduh. Čeravno ga ne vidimo, ga vendar pri vsakem hitrem gibanju čutimo. Zrak nosi oblake; veter ni nič drugega nego giba¬ joči se zrak. Ves zrak okoli zemlje imenujemo ozračje ali atmosfero. Da ima zrak tudi težo, kaže jasno sledeči poizkus: Okroglo stekleno posodo (slika 3.), ki drži 6 do 10/in se da zapreti s pipo, iztehtajmo najprej polno zraka; drugikrat jo iztehtajmo, ko smo od¬ stranili iz nje s posebno pripravo (zračjo črpalko) ves zrak. Čisto prazna posoda ima manjšo težo, in izguba na teži je enaka teži zraka, ki smo ga odstranili iz posode. — (Na isti način se prepričamo,- da ima tudi vsako drugo plinasto telo svojo težo.) — Ker je zrak težek, sledi neposredno, da mora pri¬ tiskati zemljo in sploh vsako telo, katerega se dotika. Pozneje bomo dokazali, da je na površju morja zračji pritisk na vsak kvadrat¬ ni centimeter enak 1033 g. Tolik pritisk se imenuje pritisk ene atmosfere. Pritisk in gostota zraka sta v višini manjša nego na zemeljskem površju. Zračji pritisk pojasnjuje tudi tale poizkus: Napolni kozarec do vrha z vodo ter položi nanj list papirja. Kozarec moreš sedaj počasi vzvrniti (slika 4.), a list ne odpade in voda ne izteka. III. Nauk o toploti. §11. Toplota. Temperatura. Podelitev toplote. Ako se po vrsti dotikamo različnih teles, n. pr. zakurjene peči, mize, stene, ledu itd., sprejemamo posebne občutke, ki jih izražamo s tem, da pravimo: peč je gorka, miza je hladna, led je mrzel itd. Da morejo telesa, ako se jih dotikamo, v nas vzbujati take toplotne občutke, morajo biti v nekem posebnem stanju, ki ga imenujemo toplotnost; vzrok toplotnosti pa zovemo toploto. Eno in isto telo more biti zaporedoma mrzlo, toplo, vroče, toliko vroče, da se opečemo, če smo se ga dotaknili. 9 Toplotnost enega in istega telesa je torej izpremenljiva, ali v toplotnosti moramo razločevati stopinje. Stopinjo toplotnosti kakega telesa imenujemo njega temperaturo (toplino). Kadar ima isto telo več toplote v sebi, pravimo, da ima višjo temperaturo ali višjo stopinjo toplotnosti in obratno. Kjer je malo toplote ali je sploh ni, pravimo, da je mraz. Razbeljena železna krogla se ohladi, ako jo vržemo v škaf vode, voda pa se nekoliko segreje; — naposled imata voda in krogla isto temperaturo. Toplota prehaja torej s telesa na telo, in sicer s to¬ plejšega na mrzlejše. Tak prehod toplote s telesa na telo, prvega se dotikajoče, imenujemo podelitev toplote. Ako se dotak¬ nemo toplejšega telesa nego smo sami, dobimo od njega nekoliko toplote; nasprotno izgubimo toplote, ako se dotaknemo mrzlejšega S svojimi čutili ne moremo telesom določevati temperature, ker nas naši čuti večkrat varajo; ako pridemo n. pr. v zimskem času z mraza v nezakurjeno sobo, se nam dozdeva toplejša, nego je v resnici; mrzlejša pa se nam dozdeva, ako pridemo vanjo iz druge, prav tople sobe. Temperaturo dveh teles moremo pri¬ merjati torej le po drugih učinkih toplote, in sicer v prvi vrsti po izpremenjavi pro¬ stornine teles, ki jo provzročuje toplota. Ako vzameš kovinsko kroglo in tako prirejen obroč, da gre krogla ravno skozi obroč (slika 5.) ter držiš potem kroglo nekoliko čaša v plamenu vinskega cveta, se krogla segreje ter postane vroča, isto¬ dobno pa se poveča tudi njena prostor¬ nina; kajti vroča krogla obtiči na obroču, če jo nanj položiš, in pade skozi njega šele takrat, ko se je zopet ohladila. Iz¬ kušnja uči, da se enemu in istemu telesu prostornina tem bolj povečuje, čim višja postaja njega temperatura, obratno pa tem bolj zmanjšuje, čim bolj se telo ohladi. S tem, da opazujemo prostornine istega telesa, ko ima z drugimi telesi enako temperaturo, in da te medsebojno primerjamo, moremo primerjati tudi temperaturo teh teles. Slika 5. 10 Vsako orodje, s katerim merimo temperature, imenujemo ter¬ mometer. Najnavadnejši je živosrebmi termometer. § 12. Živosrebrni termometer. Termoskop. Živosrebmi termo¬ meter se prireja na tale način: Na tanko in povsod enako široko cev se na enem koncu pri- vari steklena kroglica. To kroglico in nekoliko cevi napolnimo s čistim živim srebrom tako, da cev segrevamo in jo potem z odprtim koncem stavimo v živo srebro. Pri segrevanju se je zrak v cevi in krogli raztegnil ter ga je nekoliko odšlo; pri ohlajenju pa zunanji zrak stisne v cev nekoliko živega srebra. To cev, ki smo jo z živim srebrom približno do polovice napolnili, segrejemo potlej na plamenu vinskega cveta toliko, da odide iz cevi ves zrak in da izstopi na odprtem koncu tudi nekoliko živega srebra; — nato pa cev zava¬ rimo. V cevi je potem le živo srebro brez vsega zraka. Treba je na cevi še lestvice ali skale. Za to je treba na cevi določiti stanje živega srebra pri dveh temperaturah, ki ji vsakikrat lahko in natančno dobimo. To sta temperatura talečega se ledu in temperatura vrele vode. Da dolo¬ čimo živemu srebru stanje pri temperaturi talečega se ledu, postavimo cev v posodo, polno čistega razdrobljenega ledu. Živo srebro se nekoliko časa krči, naposled pa obstoji pri gotovi točki, od katere se ne premakne, dokler se ni stalil ves led. To točko zaznamenujemo na cevi ter jo imenu¬ jemo ledišče. Ko smo določili ledišče, obesimo termometrovo ceV v posebno posodo (slika 6.), v kateri je na dnu & nekoliko čiste vode. To vodo segrejemo, da zavre. Vodene pare krožijo okoli cevi in odhajajo po stranskih dveh luknjah. Živo srebro v cevi se dvigne do gotove točke, pri kateri obstoji, dokler voda vre. To točko imenujemo vrelišče. Ledišče in vrelišče sta temelj vsaki delitvi, zato se imenujeta temeljni točki, njuna razdalja pa temeljna razdalja. Temeljno razdaljo delimo ali v 80 ali v 100 enakih delov, stopinj imenovanih; potem imamo 80delne ali termometre z Reaumurjevo, 100delne ali termo¬ metre s Celsijevo delitvijo. Pri ledišču stavimo ničlo; pri Slika 6. p ■> 11 vrelišču imajo potem 80 delni termometri številko 80, 100 delni pa številko 100. Stopinje vnašamo tudi pod lediščem in jih od ledišča proti krogli vnovič štejemo. Stopinje nad lediščem imenujemo stopinje toplote, stopinje pod lediščem slika 7. pa stopinje mraza, prve zaznamenujemo s + (plus), druge z — (minus). Znak stopinje je °. Ako stoji živo srebro v kakem primeru do šte¬ vilke 14 delitve po Reaumurju, pišemo to: + 14 °R in berimo: 14 stopinj Reaumurjevih, in sicer toplote, ako stoji spredaj znak +, ali mraza, ako stoji spre¬ daj znak —. Enako znači +14° C toploto 14 stopinj Celsi- jevih. Temperaturo kakega telesa merimo s termo¬ metrom tako, da povemo, do katere stopinje stoji živo srebro v cevi, ako ima isto temperaturo kakor do- tično telo. Ako hočemo dolo¬ čiti temperaturo kakega te¬ lesa, moramo torej termo¬ meter spraviti ž njim v do- tiko in čakati, da dobita oba isto temperaturo. Da moremo termometrove stopinje po Celsijevi delitvi pre¬ računati v stopinje po Reaumur- jevi in obratno, treba je pomniti, da je 100 °C = 80*/?, ali 5»C = = 4° R. Torej je 1° C = |*/?in VR = | "C. Časih rabimo tudi termo¬ metre s Fahrenheitovo delit¬ vijo. Pri teh je temeljna razdalja razdeljena na 180 enakih delov (stopinj), ki so zaznamenovani tudi pod lediščem proti krogli. Stopinje se začnejo šteti 32 delov pod lediščem, tako da stoji pri ledišču število 32, pri vrelišču število 212. Slika 7. kaže ugotovljen termometer s Celsijevo in z Reaumur- jevo delitvijo. 12 Opazovanju majhnih razlik o temperaturi služi termoskop (slika 8.). Na pokonci stoječi deščici je pritrjena črki U podobno ukriv¬ ljena tenka steklena cevka cc, katere levi konec je livniku podobno razširjen, desni konec d pa vstran zavit. Na konec d je nataknjena drobna gumijeva cev, g, v nji tiči na drugem koncu steklena cevka z otlo kroglo k. V cev se nalije skozi livnik l rdeče ali modro po¬ barvan alkohol do točk a in b. Na deski je med obema deloma cevke zarezano dolgostno merilo v centimetrih in milimetrih. Ako se krogle k dotakneš s telesom, ki ima le nekoliko višjo tem¬ peraturo kakor zrak v krogli, se krogla in v njej zrak segrejeta; se¬ greti zrak pa se raztegne in pritisne tekočino pri b navzdol, pri a navzgor. Čim višjo temperaturo dobi zrak v krogli, tem višja postane razlika med gladinama a in b. Če pa se s kroglo k do¬ takneš mrzlejšega telesa, se tekočina dvigne pri b, pade pa pri a. (Zakaj?) § 13. Specifična toplota. Poizkus: Vzemi krogle enake teže iz železa, bakra, kositra in svinca ter jih segrej skupno v olju približno do 150° C. Potem položi te krogle na približno 2 cm debelo voščeno ploščo (sl. 9.). — Vosek pod kroglami se začne taliti, vsled tega se krogle nekoliko vdero. Najbolj globoko se vdere železna krogla, najmanj pa svinčena. Železna krogla je stalila torej največ voska, svin¬ čena najmanj. — Iz tega sklepamo, da krogle niso imele v sebi iste množine toplote, akoravno so imele vse isto tem¬ peraturo. Železna krogla je morala imeti največ toplote v sebi, svin¬ čena pa najmanj. Telesa enake teže potrebujejo različne množine toplote, da se segrejejo do iste temperature. Mno¬ žina toplote, ki segreje en kilogram težko telo za 1° C, se zove njegova specifična toplota. Izmed vseh teles ima voda največjo specifično toploto, in to jemljemo splošno za enoto toplotne množine ali kalo¬ rijo. števila, izražujoča specifično toploto drugih teles, so pravi ulomki in povejo, kolikokrat več toplote potrebuje kilogram kakega telesa, da se mu poviša temperatura za 1° C, nego je potrebuje v isto svrho kilogram vode. — 13 Specifična toplota znaša za: baker .... 0-09 steklo .... 0-18 srebro .... 0-06 železo . . . . 0-114. suho zemljo . 0-25 Ker je specifična toplota vode tolika, lahko umejemo, zakaj se voda počasi segreva in počasi ohlaja. Na otokih in morskih obalah je sploh poleti hladneje, pozimi pa topleje nego na suhem pod isto zemljepisno širino. Kako pojasnjuješ veliki vpliv Zalivskega toka na podnebje severo-zapadnih in severnih evropskih obal? § 14. Raztezanje teles po toploti. Da izmerimo, za koliko se v toploti raztegne kako trdno telo, služi priprava (slika 10.). Palica, katere raztezek hočemo izme¬ riti, je na enem koncu utrje¬ na; z drugim koncem pa se opira na krajšo ramo dvo- ramnega vzvoda, čigar dru¬ gi konec se giblje poleg krož¬ ne delitve. Vsa palica tiči v tekočini, ki se odspodaj se¬ greva. Raztezajoča se palica premiče vzvod, in iz kolikosti gibanja tega vzvoda se da izračunati, za koliko mili¬ metrov se je palica po¬ daljšala. Telesa se raztezajo na vse strani; toplota jim daje večje ploskve in večjo pro¬ stornino. Telesa, ki so na vse strani enako gosta, se raztezajo na vse strani enakomerno, druga pa ne, n. pr. kristali. Število, ki pove raztezek dolgostne enote vsled povišanja tem¬ perature za 1° C, imenujemo linearni koeficijent raz- tezka, kubični koeficijent raztezka pa prirastek kubične enote, če se telesu temperatura poviša za 1°C. Z raznovrstnimi poizkusi so učenjaki našli tele zakone: 1.) Tvarno različna trdna in kapljivo tekoča telesa se ne raztezajo v enaki meri, če jih za isto število stopinj segrejemo. 14 2. ) Pri temperaturah med 0° in 10 0° C je linear¬ ni raztezek enega in istega telesa sorazmeren z njega dolžino in z zviškom temperature. Pravtako tudi kubični raztezek. 3. ) Tekočine se raztezajo bolj močno kakor trdna telesa. Pri njih je vpoštevati samo kubični koeficijent raztezka. 4. ) Vsa plinasta telesa se raztezajo v enaki meri ter znaša kubični koeficijent raztezka pri vseh -oh — 0-003665. Pri tem pa mora napetost plina ali vnanji pritisk na plin ostati neizpremenjen. Če pa plinastemu telesu raztezanje oviramo s tem, da mu pro¬ stornino obdržimo neizpremenjeno, potem narašča pri povišanju temperature njegova napetost v istem razmerju, v katerem bi sicer naraščala prostornina. Sila, s katero se telesa po toploti raztezajo ali v mrazu krčijo, je zelo velika ter jo dostikrat tudi uporabljamo. — Kadar kovač nabija obroč na vozno kolo, ga dobro segreje, da potem, ko se je ohladil, prav trdno sedi. — Parnih kotlov ne smemo trdno vzidati, sicer zid razpoči, ko se kotli segrejejo. — Na železnici se tračnice druga druge ne smejo dotikati. (Zakaj?) Palica, sestavljena iz dveh različnih kovinskih protov (n. pr. iz železa in bakra), se krivi, ako jo segrejemo ali ohladimo (slika 11). Kako se krivi, ako jo segrejemo; kako, ako jo ohladimo? Na ta pojav se opira uporaba termometrov iz samih trdnih kovin. (Breguetov kovinski termo¬ meter.) Ilovica, les in druge tvarine, ki rade vpijajo vodo, se vsled povišanja temperature krčijo, ker voda iz njihovih luknjic izpariva, ter se morejo molekule bližati. Enostransko segrete deske se kri¬ vijo. (Zakaj?) Linearni koeficijent raztezka znaša za baker. ... 0-000017 platin. . . . 0-000009 cinek .... 0-000029 srebro.... 0-000020 medenino . . 0-000019 železo .... 0-000012 navadno steklo . 0-000009 Kubični koeficijent raztezka pri živem srebru je = 0-0001815. Železna palica ima pri temperaturi 10° C dolžine 3 m; kako dolga je pa¬ lica pri temperaturi 20° C? — Kako dolgo mora biti merilo iz medi pri 18° C, da je pri 0° C enako 1 m? Slika 11. 15 Ako zavzema gotova utežna množina zraka pri 14 0 C prostor 6 1, kolika je prostornina tega zraka, ako ga segrejemo do 50° C, pritiska nanj pa ne iz- premenimo? § 15. Kako se razteza voda po toploti. Poizkus: Majhno steklenico napolni do vrha s čisto vodo, zamaši njej grlo, skozi za¬ mašek pa vtakni termometer in poleg njega na obeh straneh odprto stekleno cev, da moli več centimetrov iz grla in stoji voda v njej približno 3 cm visoko. Pri tem pa pazi, da pod zamaškom ne ostane kaj zraka. Tako pripravljeno steklenico postavi v zmes iz ledu in soli. — Videl boš, da stoji voda v cevi najniže, ko ima tempera¬ turo + 4° C; pri kateri koli višji ali nižji temperaturi pa stoji više. Iz tega poizkusa izvajamo, da ima določena množina vode naj¬ manjšo prostornino pri temperaturi + 4° C, torej pri tej tempera¬ turi tudi največjo gostoto. Ako vodo segrevamo od 0° do 4° C, se krči, pri temperaturah nad 4° C pa se razteza, kakor druga telesa. Pri temperaturi 0° C zavzema malo ne isti prostor kakor pri 8° C, pri +2° C isti prostor kakor pri +6° C. Stoječa voda se ob pričetku mraza ohlaja na površju. Ohlajene zgornje plasti padajo, ker so postale specifično težje, na dno, na površje pa vzhajajo toplejše od spodaj. Tako gibanje traja toliko časa, da se voda ohladi do + 4° C. Pri nadaljnjem ohlajen ju se voda razteza in postaja ob enem speci¬ fično lažja. Zato ostane najbolj mrzla na površju, kjer se tvori prvi led. Led plava na vodi in varuje mraza spodnje plasti vode in v vodi živeče živali. — Vodovodne cevi razpočijo, ako v njih voda zmrzne. — Ako voda, ki se je na¬ brala v razpokah skalovja, v zimskem času zmrzne in se raztegne, poveča te razpoke, ter provzroča, da se skalovje začne krušiti in drobiti, preperevati. V hitro tekočih potokih se toplejša in mrzlejša voda mehanično mešata, zato nahajamo v takih potokih led tudi na dnu. § 16. Izprememba gostote po toploti. Ker se telesom s po¬ višanjem temperature sploh povečuje njih prostornina, je razvidno, da se nahaja v kubični enoti istega telesa pri višji temperaturi manj tvarine kakor pri nižji. Torej sledi: 1. ) Specifična teža teles se po toploti izpremin j a in je pri višji temperaturi manjša in obratno. 2. ) Gostota teles je prav tako izpremenljiva, pri višji temperaturi je manjša in obratno. Edino le voda ima pri temperaturi +4° C največjo specifično težo in gostoto. — Kadar določujemo kakemu telesu njega specifično težo in gostoto, treba se ozirati tudi na njegovo temperaturo. 16 § 17. Provod toplote. Ako držiš en konec železne paličice v roki, drugega pa vtakneš v ogenj, se najprej segreje konec v ognju, polagoma pa se toplota širi tudi proti drugemu koncu. Toplota prehaja v enem in istem telesu od toplejšega mesta proti mrzlejšemu in se tako v telesu širi. Prehod toplote v enem in istem telesu od molekule do molekule imenujemo provod toplote. Ako držimo dve enako dolgi paličici eno iz železa, drugo iz lesa, z enim koncem v ogenj, se segreje železna paličica tudi do drugega konca, lesena pa ne. Gorečo vžigalico lahko držiš v roki, čeravno je plamen že prav blizu roke. V različnih telesih se toplota širi z različno hitrostjo. Telesa, v katerih se to vrši hitro, imenujemo dobre provodnike to¬ plote, druga pa slabe provodnike toplote. Da zvemo, je li katero telo boljši ali slabši prevodnik toplote nego drugo, jemljemo enaki palici iz obeh teles in na njih pritrdimo z voskom v enakih G Slika 12. lesene kroglice. — Ako segrevamo potem konca obeh palic na istem plamenu (sl. 12.), odpadejo krog¬ lice na boljšem prevodniku prej in v večjo daljavo od segretega konca nego pri drugem, slabšem prevodniku. Izmed trdnih teles so dobri provodniki toplote vse kovine (najboljši je srebro), kamen itd., slabi provodniki so kožuhovine, lasje, led, les, oglje, ptičje perje, pepel, slama, sneg, steklo itd. Poizkus a): Na dno na enem koncu zavarjene steklene cevi daj nekoliko ledu, potem pa cev napolni z vodo in jo postavi na posebnem stojalu nekoliko pošev (slika 13.). — Ako segrevaš s plamenom vinskega cveta vodo na zgornjem koncu cevi, lahko 17 voda na vrhu že zavre, a led na dnu se ne stali. — Isto lahko ponavljaš z drugimi tekočinami. Poizkus b)\ Stekleno cev, ki si jo rabil pri poizkusu a), obrni z odprtim koncem navzdol, zgornjega pa drži v plamen vinskega cveta. V plamenu postanejo steklo in zgornje plasti zraka kaj močno vroče, zrak spodaj proti odprtini pa se kar nič ne segreje. Tekočine, izvzemši živo srebro, ki spada med kovine, in plinasta telesa so slabi provodniki to¬ plote. Dobri provodniki toplote odvajajo hitro našo telesno toploto, ako se jih dotaknemo; dozdevajo se nam bolj mrzli nego slabi pro¬ vodniki toplote, če nas hladijo, t. j. našemu telesu toploto jemljejo; toplejši pa, ko nas grejejo, t. j. našemu telesu toploto privajajo. Slabi provodniki nam služijo, da telesom toploto dalje časa ohranimo, jih varujemo mraza. V zimskem času nosimo volneno, sukneno obleko, kožuhe. (Zakaj?) — Kovač ima na kleščah lesena držala. — Železna peč se hitro segreje, pa tudi hitro ohladi. — Žito pod snegom je ^ varno mraza. — Žareče oglje na mrzli Slika 14. kovinski plošči kar hitro ugasne, na v. _ _ deski pa ne. (Zakaj?) — Zakaj ovija- ..'Sr? mo v zimskem času mlada drevesa in kovinske cevi pri vodnjakih s slamo? Poizkus: Vzemi tanko žično mrežo in jo drži poprečno čez plamen gorečega plina. Plamen se na mreži pre- trga(slikal4.).Žična mreža jedoberpro- vodnik toplote in jemlje gorečemu plinu toliko toplote, da plin nad mrežo ne more več goreti. Da prihaja plin skozi mrežo, prepriča nas dim, ki ga tja pihnemo. Poizkus narediš lahko tudi tako, da pipo plinovodne cevi odpreš in plin nad mrežo užgeš (slika 14. na desni). Potem gori plin nad mrežo, navzdol skozi mrežo pa se ne vžge. Ta zakon uporabljamo pri Davyjevi svetiljki za rudokope (slika 15.). Oljna svetiljka je povsod obdana s tanko mrežo iz drobnih žic. Ako pride rudokop s to svetiljko v kraj, kjer je treskavi plin, se ta vžge le v svetiljki, zunaj pa ne. Mreža pa vendar ne sme biti razbeljena. § 18. Tok toplote v tekočinah in plinih. Poizkus: Steklenico napolni dobri dve tretjini z vodo, ki si ji pri¬ mešal jantarovega prahu; potem pa jo postavi nad pla- Slika 15. Senekovič, Fizika. 2 18 men vinskega cveta (slika 16.). Ko se voda začne segrevati, dviga se jantarov prah nad plamenom proti površju, ob straneh pa pada zopet na dno. Iz tega razvidiš, da je v vodi, ki jo segrevaš od spodaj, nastal dvojen tok; termometer, ki ga vtakneš v vodo, pa ti kaže, da se segreva vsa voda. J-Ta dvojni tok je nastal takole: Spodnji del vode nad plamenom se segreje, dotikajoč se stekla. Toplejša voda se raztegne, postane specifično lažja ter splava kvišku. Zgornje plasti vode, ki so bolj mrzle, torej tudi specifično težje, pa padajo ob straneh na dno. Ako stoji segreta tekočina na mr zle j šem zraku in oddaja toploto na svojem površju, nastane drug tok, ki je ravno nasproten toku pri segrevanju. Teko¬ čina se ohladi najprej na površju (posodo si mislimo pri tem iz slabega provodnika toplote), postane gostejša in specifično težja ter pada na dno. Od dna navzgor pa vzhaja toplejša in redkejša tekočina. Voda ima pri temperaturi +4° C največjo gostoto (glej § 15.); zato mora pri njej, kadar se ohladi do te temperature, nehati gori opisani tok. Pri temperaturah pod + 4° C ostanejo najbolj mrzle plasti vode na površju. Vsled tega se tvori prvi led na površju. Nadaljnje ohlajenje vode pa napreduje potem zelo počasi, kajti led in voda sta oba slaba provodnika toplote. V stoječi vodi naha¬ jamo v zimskem času pod ledom temperaturo 0°, niže doli, in sicer prav blizu ledu +1°, +2°, +3° C in na dnu +4° C. Morski toki, nastali po toploti. Ob ravniku, sploh v vročeni pasu, kjer solnce najbolj pripeka, se morska voda dosti bolj razgreje nego v morjih proti tečajema. Segreta voda se vzdigne nad navadno morsko gladino ter odteka na površju od ravnika proti tečajema. Poleg tega toplega toka se nahaja na dnu morja temu nasproten mrzel tok, kajti na mesto odtekle vode prihaja od tečajev proti ravniku mrzlejša voda. Ako bi voda pokrivala vse zemeljsko površje, in ako bi se zemlja ne vrtela okoli svoje osi, bi imel topli tok natančno smer od ravnika proti tečajema, mrzli tok pa nasprotno smer. Vrtenje zemlje, različna obrežja suhe zemlje in mnogovrstni otoki pa odklanjajo vsakega teh tokov izdatno iz njegove prvobitne smeri. Za Evropejce posebne važnosti je Zalivski tok. Ta izvira v Mehikanskem zalivu, teče skozi Floridski preliv v severno Atlantsko morje proti Skandinaviji in Izlandiji ter prinaša severo-zapadnim evropskim deželam obilo toplote. Druge velike morske toke nahajamo v Tihem morju. Slika 16. 19 Tudi plinasta telesa se segrevajo s tem, da nastaja v njih enak tok kakor pri tekočinah. Segreti zrak se razteza in vzhaja kvišku, njegov prostor pa izpolnjuje mrzlejši, ki prihaja ali odstrani ali odspodaj. Na vse strani zaprte zračje plasti nam služijo kot slabi provodniki to¬ plote; n. pr. dvojna okna, dvojna vrata. — Žaganje, blazine in druga telesa, ki imajo v sebi mnogo zraka, ki se ne more pretakati, so slabi provodniki toplote. Ako v zimskem času sobna vrata nekoliko odpreš in v odprtino postaviš gorečo svečo, nagne se plamen v sobo, ako stoji sveča na pragu; iz sobe, ako je sveča visoko; ostane pa miren, ako je sveča v polovični višini te odprtine. Kaj kaže ta poizkus? Kako si ga pojasnjuješ Vetrovi so zračji toki, ki nastanejo vsled različnih tempera¬ tur na zemeljskem površju. Ako se zrak na kakem mestu zelo segreje, se dvigne kvišku ter v višini odteka na stran; na njegovo mesto pa priteka na zemeljskem površju mrzlejši. Po straneh sveta, odkoder piha, imenujemo veter jug, zahodnik, sever, vzhodnik, jugo-zahodnik itd. Po hitrosti in jakosti imenujemo vetrove: vetrič ali sapico, sapo ali veter, močen veter ali vihar; silno močne vetrove imenujemo tudi orkane. Po kakovosti morejo biti vetrovi mrzli ali topli, vlažni ali suhi. Oziraje se na dobe, v katerih pihajo, so vetrovi redni ali neredni. K prvim prištevamo vetrove ob morskih obalah in pa- satne vetrove. 1. ) Vetrovi ob morskih obalah. Podnevi se suha zemlja hitreje segreje kakor voda. Zrak nad suho zemljo vzhaja kvišku, na njegovo mesto pa prihaja zrak od morja (m o r n i k). Ponoči pa se suha zemlja zopet hitreje ohladi nego morska voda. Zrak nad morjem se dviga, veter piha od suhega na morje (sušni k). 2. ) Pasatni vetrovi. Kakor morska voda, segreje se tudi zrak na ravniku zelo močno. Segreti zrak se razteza, vzhaja kvišku in odteka v višavah od ravnika proti tečajema. Na zemeljskem površju pa teče mrzli tok od tečajev proti ravniku. To kroženje zraka imenujemo pasatne vetrove. Ker se zemlja vrti, pasatni vetrovi nimajo natančne smeri proti tečajema; na severni poluti je polarni veter (ki veje od tečaja proti ravniku) severo¬ vzhodnik, ravniški veter pa jugo-zahodnik. Gorovje odklanja na posameznih mestih tudi te vetrove od navedenih smeri. Raznovrstna menjava med suho zemljo in vodo, gorovja, ki so raznovrstna po obliki in višini, povzročujejo nam raznovrstne vetrove. V naših krajih se prav pogosto javljata burja (Bora) in jug (Scirocco), prvi je suh, mrzel in časih zelo močan veter ter prihaja iz severovzhoda od Julijskih Alp, drugi je gorak in prihaja iz Italije. 2 * 20 Ako se v vročem poletnem dnevu sprehajaš mimo senčnatega gozda in ti iz tega nasproti pihlja prijetna hladna sapica, kako si to pojasnjuješ? — Pri vsakem večjem požaru nastane nekak majhen vetrič; zakaj? § 19. Taljenje. Poizkus a): Ako v kaki posodi segrevaš vo¬ sek, obenem pa opazuješ njegovo temperaturo, opaziš, da se pri temperaturi 68° C začne pretvarjati v tekočino, s e t a 1 i t i. Enak po¬ jav je pri svincu, bakru, železu itd.; treba le ta telesa segreti do dokaj višje temperature. v Pretvorbo trdnih teles v tekočine imenujemo taljenje; temperaturo, pri kateri se kako telo tali, pa tališče. Vsa trdna telesa niso taljiva, ker se mnoga pri segrevanju razkrajajo v druga telesa, n. pr. les, ki zgori. Vsaka taljiva tvarina ima svoje tališče. Tališče nekaterih tvarin: bakra 1050° C, ledu 0° C, srebra 1000° C, svinca 325° C, voska 68° C, živega srebra —39“C, kovnega železa 1600 do 2000°C, litega železa 1100 do 1200°C. Tališče zlitin je sploh nižje, nego so tališča njih sestavin. Zlitina 4 delov bismuta, 1 dela svinca, 2 delov kositra se tali že pri 94° C. Poizkus b): Ako na topel kraj postavimo posodo z razdrob¬ ljenim ledom in vanj termometer, vidimo, da kaže termometer od hipa, ko se začne led taliti, do hipa, ko se je stalil ves led, eno in isto temperaturo, namreč 0° C. — Ko v posodi ni več ledu, se začne voda segrevati do višje temperature. Sploh opazujemo pri vseh taljivih telesih, da se jim za časa taljenja temperatura ne zviša nad tališče, dasiravno dobivajo od zunaj toplote. Da se tvarina začne taliti, mora dobivati toplote, vendar ta privedena toplota ne more zvišati njene temperature. Toplota, ki jo talečemu se telesu privajamo, služi le za to, da zrahlja zvezo med posameznimi molekulami. Toploto, ki jo privajamo telesu, ki pa njegove temperature ne poviša, imenujemo utajeno ali skupnostno toploto (latentno toploto). Nasprotno se zove toplota prosta ali ob¬ čutna, ako temperaturo povišuje in je po termometru čutljiva. Taleča se telesa utajajo toploto. Utajena to¬ plota se uporablja za to, da zrahlja zvezo med posameznimi molekulami. 21 Poizkus: c) Ako zmešaš en kilogram vode s temperaturo 80° C z enim kilogramom snega, ki ima ravno temperaturo 0°C, se stopi v njej ves sneg, in potem dobiš 2 kg vode s temperaturo 0° C. Pri talitvi enega kilograma snega ali ledu se utaji prav toliko to¬ plote, kolikor je odda en kilogram vode, kadar se ji temperatura zniža od 80° C do 0°C, namreč 80 kalorij. Množino toplote, ki se pri talitvi enega kilograma kakega telesa utaji, imenujemo njega talilno toploto. Talilna toplota znaša pri ledu 80, pri železu po njega kakovosti 20 do 30, pri cinku 28-1, pri srebru 21 kalorij. Poizkus: d) V vodi raztopi precej veliko soli ter pospešuj raztop s tem, da mešaš vodo. Obenem pa opazuj temperaturo vode, ko si ji primešal soli, in pozneje, ko se je malo ne vsa sol raztopila. Opazil boš, da se je temperatura raztopine znižala za 3° do 5° C. Toplota se tudi takrat utaja, ako setrdna telesa tope; utajeno toploto jemlje raztopina sama sebi. Nekatere raztopine utajajo posebno veliko toplote; take se zovejo mrazotvorne zmesi. Zmes 3 delov snega, 1 dela kuhinjske soli zniža temperaturo od 0" C do —16° C; 6 delov Olauberjeve soli, 4 deli salmijaka, 2 dela soliter ja, 4 deli raz¬ redčene žveplove kisline tvorijo zmes, ki daje mraz do —33° C. — Še večji mraz daje zmes etra in trdne ogljikove kisline (do — 79° C). S pomočjo mrazo- tvornih zmesi moremo na umeten način delati led. Spomladi ostane zrak hladen, dokler se led in sneg talita. (Zakaj?) § 20. Strjenje. Poizkus: Ako se staljeni in nad tališče se¬ greti vosek ohlaja, ostane tekoč, dokler se ne ohladi do tališča (64° C). Ko se mu je temperatura znižala do tališča, — se tekočina polagoma pretvarja v trden vosek; temperatura pa se toliko časa ne izpremeni, dokler se ni strdil ves vosek; potem pa zopet pada. Pretvorbo tekočin v trdna telesa imenujemo strjenje; tem¬ peraturo, pri kateri se tekočina strjuje, pa str j e vali šče ali zmrzišče, če je 0° ali še niže. Tekočine se strjujejo pri tisti temperaturi, pri kateri se talijo. Iz dejstva, da ima staljeno telo med strjevanjem ves čas tem¬ peraturo strjevališča, dasiravno oddaja toploto svoji mrzlejši oko¬ lici, moramo sklepati, da proizvaja strjajoče se telo samo neko to¬ ploto, ali pa postaja v njem prosta neka toplota, ki je bila poprej utajena. 22 Poizkus: V zaprti posodi moreš vodo, iz katere si s segre¬ vanjem izgnal ves zrak, v mrazotvorni zmesi ohladiti do — 10° C, ne da bi se strdila, zmrznila. Ako pa tako podhlajeno vodo nekoliko streseš, se takoj strdi; njena temperatura pa poskoči na 0° C. Iz tega izvajaj, da teko¬ čine toploto, ki so jo utajile pri taljenju, pri str¬ jen j u zopet izpuščajo, da postane prosta ali ob¬ čutna. S poizkusi je dokazano, da postane pri taljenju kakega telesa utajena toplota vsa prosta, kadar se tekočina zopet strdi. Raztopine imajo nižje strjevališče nego čista voda; morska voda zmrzne šele pri —2°C. (Zakaj?) — Vobče se telesom pri taljenju prostornina po¬ veča, pri strjenju pa zmanjša; izjemo delajo led, lito železo, bismut in nekatera druga telesa. Zato plava led na vodi. § 21. Vrenje. Poizkus: Steklenico, v kateri sta približno 2 /s čiste vode, postavi nad plamen vinskega cveta; v vodo pa obesi termometer. — Ko se voda nekoliko segreje, se tvorijo na dnu in ob steni drobni zračji mehurčki, ki vzhajajo na površje. Pri ne¬ koliko višji temperaturi vzhajajo od dna majhni mehurčki, ki pa poprej izginejo, nego dospo do površja vode. Pri temperaturi 100° C od dna vzhajajoči mehurčki proti površju vedno bolj na¬ raščajo, na površju pa razpokajo. Ti mehurčki spravijo vodo v neko kipeče gibanje; pravimo, da voda vre. Od hipa, ko je voda zavrela, kaže termometer vedno isto temperaturo, dokler je v steklenici še kaj vode. Vrenje je pretvorba tekočine v plinasto telo v notranjščini in na površju. — Pri vrenju nastala plinasta telesa imenujemo pare. Temperatura, pri kateri kaka tekočina zavre, se imenuje nje vrelišče. Pojav vrenja je tale: Izprva odhaja zrak iz tekočine, ker dobiva z večjo temperaturo tudi večjo napetost. Kmalu za tem se tvorijo prve pare. na dnu posode, kjer je tekočina v dotiki z izvorom toplote. Vzhajajoče te pare pridejo v mrzlejše plasti in se tam zgoščujejo zopet v tekočino. Ko pa je tekočina dobila zadosti visoko temperaturo, se tvorijo pare, silne dovolj, da zmagujejo zračji pritisk in pritisk tekočine. Toplota, ki jo odslej tekočina dobiva, se uporablja za to, da zvezo med mole¬ kulami popolnoma pretrga in premaga zračji pritisk na tekočinč. Zato obdrži vrela tekočina eno in isto temperaturo. Čim več toplote dobiva v istem času, tem bolj živahno vre. — Pri vrenju nastale pare imajo isto temperaturo kakor vrela tekočina. 23 Množino toplote, ki jo potrebuje 1 kg do vrelišča segrete teko¬ čine, da se vsa izpari ali pretvori v pare, imenujemo njeno iz- parilno toploto. Vsaka tekočina ima svoje posebno vrelišče. Pod navadnim zračjim pritiskom zavre: alkohol pri 87-5 C, bencin pri 90 do 110° C, laneno olje pri 316° C, petrolej (očiščen) pri 150° C, živo srebro pri 357° C, žveplov eter pri 34-5° C itd. Poizkus: a) Pod poveznikom zračje črpalke zavre voda že pri temperaturi 60 do 70° C, ako odstraniš zrak iz poveznika. — b) V steklenici s precej dolgim grlom pusti vodo toliko časa vreti, da iztirajo vodene pare ves zrak iz nje; potem pa vzemi steklenico od izvora toplote, jo dobro zamaši in postavi vzvrnjeno na posebno držalo (slika 17.). Voda neha vreti; zavre pa takoj vnovič, ako po- liješ steklenico z mrzlo vodo. To moreš nekolikokrat ponoviti. Mrzla voda zgosti vsakikrat vodene pare v vodo, pritisk na vodo se zmanjša in voda zavre vnovič. Vrelišče iste tekočine zavisi od pritiska na tekočino, se znižuje s pomanjšanjem pritiska in povišuje s povečanjem pritiska na tekočino. Na Sv. Gotthardu (višina 2075 m) zavre voda pri 92-9° C, na Montblanku (višina 4800/«) pri 84° C. Da povišimo vrelišče vode, služi nam Papinov lonec (slika 18.). To je močan železen lonec s privitim železnim pokrivalom. Na pokrivalu je pri- varjena cev a do malega polna živega srebra, v katero se vtakne termometer za merjenje temperature v loncu. Na pokrivalu je tudi varovalna zaklopnica, ki jo zapira utež q. Ko doseže napetost par gotovo mejo, se zaklopnica odpre in iz¬ pusti nekoliko par, s čimer se pritisk v loncu zmanjša. 24 Voda zavre pod pritiskom ene atmosfere pri 100° C, pod pritiskom dveh atmosfer pri 120° C, pod pritiskom 16 atmosfer pri 200° C. Zakaj pokrivajo kuharice lonce s pokrovi? — Zakaj se je treba pri do¬ ločevanju vrelišča na termometru ozirati tudi na zračji pritisk? — Ako je na štedilniku voda začela vreti, ali ti kaj koristi, če naložiš mnogo kuriva in s tem ogenj povečaš? Ako voda ni čista, ako ima n. pr. v sebi raztopljene kake soli, zavre šele pri višji temperaturi. § 22. Izhlapevanje. Poizkus: Ako vliješ v plitvo in odprto posodo žveplovega etra, vinskega cveta ali vode, izgine tekočina črez nekoliko časa, posoda se posuši. Tekočina se je pretvorila v plinasto telo, v hlape, ali je izhlapela. Pretvorbo tekočin pri navadnih temperaturah v plinasta te¬ lesa imenujemo izhlapevanje. Izhlapevanje se vrši pri vsaki temperaturi, pa le na površju tekočine. Tudi nekatera trdna telesa izhlapevajo, n. pr. kafra, jod, led (zmrzlo mokro perilo se tudi počasi suši). Hlapna telesa so taka, ki že pri navadni temperaturi jako izhlapevajo. Žveplov eter, vinski cvet itd. so hlapna telesa. Poizkusi: a) Ista množina vode izhlapeva hitreje v plitvi in široki posodi, nego v ozki in dolgi cevi. — b) Mokro perilo obešamo na solnce ali toplo peč, da se hitreje posuši. — c) Na tintno liso na papirju pihamo, da se tinta hitreje usuši. — d) Ako postavimo izmed dveh skledic eno pod poveznik zračje črpalke, drugo pa pu¬ stimo v sobi nepokrito, se voda iz skledice pod poveznikom zračje črpalke hitreje usuši, ako odstranjujemo iz poveznika zrak in ob¬ enem tudi nastale hlape. Hlapen j e se da torej pospeševati s tem, da 1.) povečamo površje hlapeče tekočine, 2.) povi¬ šamo temperaturo, 3.) s prepihom odstranjujemo nastale hlape in 4.) zmanjšamo pritisk na tekočino. Poizkus: a) Termometrovo kroglo omotaj s platnom ali pre¬ divom in jo pomoči v vinski cvet. Vinski cvet izhlapeva, in sicer tem hitreje, ako mahaš s kroglo po zraku; termometer pa pada za pre¬ cejšnje število stopinj. — b) V livkasto stekleno posodo nalij žveplo¬ vega etra; v eter pa postavi tanko stekleno cev, v kateri je nekoliko vode. 25 S pomočjo meha pihaj potem zrak v žveplov eter (slika 19.). Črez nekoliko časa zmrzne voda v stekleni cevi. Tekočine pretvarjajoče se Slika 19. v plinasta telesa, utajajo to¬ ploto; ta utajena toplota se uporablja v to, da popolnoma pretrga zvezo med posamez¬ nimi molekulami. Hlapeča telesa jemljejo utajeno to¬ ploto sebi in svoji okolici. Množino toplote, ki se utaji ali porabi pri pretvorbi enega kilograma kake teko¬ čine v hlape, imenu¬ jemo hlapilno to¬ ploto. Zakaj nas mrazi, ko pridemo iz kopeli, poseb¬ no takrat, če je vetrovno? — Zakaj čutimo mraz, če na roko vlijemo nekoliko vinskega cveta? — Zakaj je ta mraz manj občuten, če vlijemo vode? (Voda je manj hlapna.) — Zakaj nas hladi, če stojimo v prepihu ali si pahljamo zrak? ; . § 23. Zgoščevanje hlapov in par. Poizkusa: a) Mrzla ste¬ klena plošča, ki jo držiš nad vrelo vodo, se orosi in postane mokra. Nad vrelo vodo vzhajajo beli megleni mehurčki. Vzhajajoče vodene pare se ohlade in postanejo zopet kapljivo tekoče. — b) Vzemi na enem koncu zatvorjeno stekleno cev polno vodenih par in jo potisni v drugo širšo cev z živim srebrom. Ako prvo cev v drugo pogrezneš in tako vodene pare v njej zadosti stisneš, pretvori se jih nekoliko v vodo. — Iz teh poizkusov sledi: Pare in hlapi se pretvar¬ jajo zopet v tekočine, ako jih zadosti ohladimo ali p a stisnemo. Pretvorbo par in hlapov v kapljevine imenujemo njih zgo¬ ščevanje. Poizkus: V posodi a (slika 20.) vre voda, njene pare morejo odhajati skozi cev b. Najprej počakaj, da vodene pare iztirajo iz posode o, ves zrak, potem pa postavi pod cev b posodo c, v kateri je do posebnega znamenja mrzla voda določene temperature. 26 Pare vrele vode se v mrzli zgoščujejo v tekočo vodo, v po¬ sodi c se zbira vedno več vode in njena temperatura poskoči za nekoliko stopinj. Temperaturo segrete vode določi in si jo zapomni. Potem izprazni posodo c, na¬ polni jo vdrugič z mrzlo vo¬ do do iste višine, kakor vprvič ter prilij toliko vrele vode, kolikor se je je prej zgo¬ stilo. Termometer te sedaj uči, da se voda ni za toliko stopinj segrela, kakor vprvič z zgoščevanjem par. Torej sledi: ■fAko se pare ali hlapi zgoščujejo v tekočine, izpuščajo prej utajeno toploto ter jo oproščujejo. Natančni poizkusi uče, da izpuščajo pare pri zgoščevanju prav toliko toplote, kolikor se je je utajilo, ko se je tekočina pretvar¬ jala v pare. Nekatera plinasta telesa se zgoščujejo, ako njim v razmeroma mali meri temperaturo znižamo ali pa pritisk nanje povišamo. Taka imenujemo običajno pare ali hlape. Druga plinasta telesa, n. pr. zrak, pa se zgoščujejo le pri zelo nizki temperaturi in pod zelo visokim pritiskom. To so plini ali gazi. § 24. Prekapanje. Razhlapanje. Ako tekočine iz katerega¬ koli vzroka pretvarjamo v pare in te pare zopet zgoščujemo, imenu¬ jemo tako postopanje destilacijo ali prekapanje. Navadno prekapamo tekočine raditega, da jih očistimo njim primešanih ali v njih raztopljenih trdnih teles ali primešanih manj hlapnih tekočin. S pre- kapanjem lahko ločimo alkohol od vode (kuhanje žganja), žveplovo kislino od vode itd. Prekapana voda je kemijsko čista. — Nekatera trdna telesa se dado takoj pretvoriti v pare, ki jih lahko zopet zgostimo. Z izparivanjem moremo torej tudi iz kake zmesi trdnih teles ločiti bolj hlapna od manj hlapnih. Tako postopanje imenujemo sublimacijo ali razhlapanje. Zgoščene pare razhlapnih teles so sublimat ali razhlapina; dobivamo jih sploh kakor droben prah, n. pr. žveplov cvet. § 25. Izpodnebne padavine. Ako v zimskem času odpremo okno dobro zakurjene sobe, pada v sobo megla. V zraku nahajajoči se nevidni vodeni hlapi, ki se nahajajo v sobi, se po vpadajočem mrzlem Slika 20. 27 zraku olilade, pretvorijo v drobne vodene kapljice, katerih skupino imenujemo meglo. Šipe na oknih gorkih stanovanj se orosijo, ako se temperatura zunanjemu zraku naglo zniža, n. pr. če potegne mrzel veter. Če nastane večji mraz, pa ta rosa tudi zmrzne ter dobimo potem na šipah lepe ledene cvetice. V zraku se nahaja vedno več ali manj vodenih hlapov. Če jih je toliko, da se že pri majhnem znižanju temperature zgoščujejo v vodene kapljice, imenujemo zrak „vlažen“. Temperaturo, pri kateri se vodeni hlapi v zraku začnejo zgoščevati v tekočino, imenujemo r o s i š č e. Zemeljska telesa se ponoči bolj ali manj ohlajajo in ž njimi vred tudi zračje plasti, ki se teh teles dotikajo. Če se telesa ohladijo do rosišča ali še do nižje temperature, tedaj se nekoliko vodenih hlapov zgosti v drobne vodene kapljice, ki se kot rosa vsedajo na telesa. Kadar vsled daljšega znižanja temperature rosa zmrzne, dobimo slano. V ozračju se vodeni hlapi lahko zgoščujejo tudi takrat, kadar se precej vlažen pa topel in mrzel zrak mešata, ali kadar se zrak izdatno (do rosišča) ohladi. V tem slučaju se tvorijo drobne vodene kroglice, ki v zraku plavajo. Skupino takih drobnih vodenih kroglic imenujemo oblak, če plava precej visoko v ozračju, ali pa meglo, če se razprostira ob zemeljskem površju. Ako se te vodene kroglice bolj ohladijo, ali ako pritisne nanje mrzel zrak, se jih združuje več v debelejše kapljice, ki padajo na zemljo kakor dež. Kadar se zgoščevanje vodenih hlapov vrši pri temperaturi pod ničlo, se tvorijo igličasti kristali, ki padajo na tla kot snežinke. Pri nagli izpremembi temperature se več snežink kaj rado sklopi v okroglasta telesa, sodro ali babje pšeno. — Toča so zmrzle vodene kaplje, ki imajo v sredini sodro. Toča pada v poletnem, redko¬ kdaj v zimskem času. Nekatere tvarine, n. pr. strune iz čreves, les, lasje itd., vsrkavajo vodene hlape iz zraka in izpreminjajo pri tem bolj ali manj svojo obliko. Če pritrdiš 3 do 4 etn dolgo struno iz črevesa na enem koncu tako, da visi struna navzdol, in če na drugi konec strune natakneš papirnat kazalec, si naredil v 1 a g o k a z (higroskop), t. j. pripravo, ki kaže, je li zrak bolj vlažen ali suh. Kadar se struna nasrka zračje vlage, se odvija; obratno pa se zavija, kadar se bolj posuši. Da izveš, za koliko se struna zasuče, postavi pod struno v kote razdeljeno krožnino tako, da struna visi nad njenim središčem. Ako dihamo v mrzlem zraku, prihaja megla iz naših ust. (Zakaj?) — V močvirnatih krajih je več megle in rose nego v drugih. — Kako je to, da 28 majhni oblaki dostikrat kar izginejo, ako jih solnce obsije? — Kako po¬ jasniš, da prinašata južni in jugozahodni veter deževno, vzhodni in severo¬ vzhodni veter pa jasno vreme? § 26. Izžarjevanje toplote. Ako se obrneš proti prostemu ognju, čutiš v obrazu vročino, ki je tem večja, čim močnejši je ogenj. — Ta vročina pa takoj neha, če postaviš predse kak zaslon. — Iz tega razvidiš, da vročina ne prihaja od zraka okoli tebe, marveč neposredno od ognja skozi zrak, ne da bi se ta segrel. — Če v zimskem času stopiš na solnce, čutiš takoj izdatno toploto na tistih delih telesa, ki jih zadenejo solnčni žarki, dočim je zrak okoli tebe ostal mrzel. Grejoča moč solnca pa neha, ako stopiš v senco, ali ako kak oblak zakrije solnce. Iz teh opazovanj sklepamo, da toplota dostikrat prehaja s to¬ plejšega telesa na mrzlejše skozi kako tretje telo, ki se pri tem iz¬ datno ne segreje. Toploto, ki se na tak način v prostoru širi, imenu¬ jemo izžarjeno toploto. Opazovanja nas uče, da topla telesa izžarivajo toploto v mrzlejšo okolico v premih smerih ali da se izžarjena toplota širi pre¬ močrtno. Preme črte, ki kažejo smeri v prostoru se šireče izžarjene toplote, imenujemo toplotne trakove ali toplotne žarke. Iz dejstva, da pri solnčnih žarkih obenem s svetlobo čutimo tudi toploto, sklepamo, da se svetloba in izžarjena toplota širita z isto hitrostjo. Izkušnja uči, da izmed teles iste temperature nekatera v istem času izžarivajo več toplote nego druga; — telesa imajo torej raz¬ lično izžarilnost. • Največjo izžarilnost imajo Črna in na površju hrapava telesa; najmanjšo pa svetla in uglajena. Ako toplotni žarki zadenejo ob površje kakega telesa, se na tem deloma odbijajo, deloma pa prodirajo v notranjščino telesa, ki jih potem več ali manj propušča skozi svojo tvarino, ali pa jih vsrkava ter se tako segreva. Neprozorna telesa jih vobče odbijajo, prozorna pa več ali manj propuščajo. Telesa, ki jih izžarjena toplota segreje, imenujemo pregrev- na (aterman); telesa pa, ki izžarjeno toploto propuščajo, so ne- pregrevna (diaterman). Najbolj nepregrevni telesi sta zrak in kamena sol. 29 Poizkus: Dve enako veliki stekleni posodi, katerih ena je zunaj s sajami prevlečena, napolni z vodo ter ji potem izpostavi solnčnim žarkom. V istem času se segreje voda v počrnjeni posodi do višje temperature nego v drugi. Telesa vsrkavajo 'izžar j eno, nanje vpadajočo toploto v različni meri; največ je vsrkavajo taka telesa, ki imajo tudi večjo izžarilnost. Saje vsrkavajo malone vso nanje vpadajočo toploto; telesa temne barve, posebno če so na površju hrapava, vsrkavajo dosti več toplote nego svetla in gladka. V poletnem času nosimo obleko bolj'svetle, v zimskem času bolj temne barve. — Sneg skopni hitreje nego sicer, če ga posujemo s pepelom ali sa¬ jami. — V belih in leskečih posodah ostajajo jedila dalje časa gorka nego v temnobarvanih ali sajastih. — Listje in drugi deli rastlin so na strani, proti nebu obrnjeni, gladki, spodaj pa bolj hrapavi. To jih varuje podnevi prevelike vročine, ponoči, ko toploto izžarivajo, pa mraza. (Zakaj?) — S čim varujemo pozimi pohištvo blizu peči, da od prevelike vročine ne razpoka? — V starih, zunaj sajastih ponvah zavre voda hitreje kakor v novih, zunaj svetlih. (Zakaj?) § 27. Viri toplote. 1.) Največji vir toplote nam je Solnce, ki nam pošilja v enem letu toliko toplote, da bi mogla ista staliti ledeno plast, ki bi obdajala zemljo kroginkrog 30 m visoko. Solnčni žarki prihajajo na zemljo skozi zrak, ne da bi ga ne¬ posredno kaj segreli. To nam pričajo visoke gore, ki so leto in dan pokrite s snegom in ledom; to so dokazali tudi zrakoplovci, ki so našli v ozračju tem večji mraz, čim više so splavali. Zemlja vsrkava od solnca prihajajočo toploto in se tako segreva. Svojo toploto podeljuje zračjim plastem, ki se je neposredno do¬ tikajo. Ko se te segrejejo, se razredčijo ter vzhajajo kvišku; na njih mesto pa prihajajo druge, mrzlejše, ki se istotako segrejejo. Eno in isto telo se po solnčni toploti tem bolj segreje: a) čim več solnčnih žarkov ga v istem času zadeva, b) čim več časa pre¬ jema toploto in c) čim manjša je njegova specifična toplota. Ker je Solnce v primeri z našimi zemeljskimi daljavami od nas zelo, zelo oddaljeno, smatramo solnčne žarke medsebojno vzporedne. Posledek tega pa je ta, da zadeva isto ploskev največ žarkov takrat, ako vpadajo nanjo pravo¬ kotno, tem manj pa, čim bolj je proti smeri vpadajočih žarkov naklonjena. Na strehah in rebrih proti solncu obrnjenih skopni sneg prej nego drugod, v pri¬ sojnih krajih dozoreva sadje hitreje nego v osojnih. Tudi kakovost zemeljskega površja vpliva zelo na to, ali se zemlja bolj ali manj segreje. — Gola, peščena tla se v istem času in na istem kraju dosti bolj segrejejo kakor s travo porastla. 30 Na ravniku solnčni žarki sploh ne vpadajo tako pošev, kakor na krajih proti tečajema, torej je ob ravniku sploh tudi višja temperatura nego v krajih proti tečajema. — Na enem in istem kraju zadeyajo solnčni žarki zemljo v po¬ letnem času v manj poševni smeri nego pozimi, torej povzročujejo poleti tudi višjo temperaturo. Od solnčnega vzhoda do poldne narašča temperatura, od poldne naprej pa pojema. Najnižja temperatura je ob času solnčnega vzhoda, najvišja pa v zimskem času ob 14., v poletnem času pa med 15. in 16. uro. 2.) Zemlja. Zemeljske tvarine so sploh slabi provodniki to¬ plote; v poletnem času ne prodere toplota globoko v Zemljo in isto- tako ne mraz v zimskem času. V globočini približno 20 m nahajamo poleti in pozimi stalno temperaturo; do sem ne sega torej niti mraz niti vročina na zemeljskem površju. Ako od te plasti stalne tempera¬ ture kopljemo 25 do 30 m globokeje, najdemo'za 1°C višjo tempe¬ raturo nego je v plasti stalne temperature. V globočini 50 do 60 m pod plastjo stalne temperature se temperatura poviša že za 2° C itd. Ta okoliščina, dalje ognjeniki in toplice opravičujejo misel, da je Zemlja znotraj zelo vroča, in sicer tako vroča, da je v globočini kakih 75 km že vse kamenje raztaljeno. Slika 21. V kleteh pariške zvezdarne, globokih 27- 5 m, kaže termometer od leta 1783. neprenehoma 11-8° C. — Pozimi so kleti toplejše, poleti hladnejše nego je zunaj. — Kmetovalci čuvaje repo, krompir itd. mraza s tem, da ga zakopljejo precej globoko v zemljo. — Izmed toplic omenjamo: Karlovi vari imajo temperaturo +75° C, vviesbadenske pa +70° C itd. 3.) Mehanični viri toplote, a) Razvoj to¬ plote z drgnjenjem. Ako drgnemo dva kosa lesa enega ob druzega, se oba segrejeta, časih celo toliko, da se vžgeta. Svedri, pile, žage se z drgnjenjem bolj ali manj segrejejo. Vžigalice vžigamo s tem, da jih ob hra¬ pavi ploskvi drgnemo. h) Razvoj toplote z udarom in s pri¬ tiskom. Ako kovač železo dolgo enakomerno kuje, se mu segreje; more ga na ta način celo razbeliti. — Pod konjskimi kopiti se iskri, ako udarjajo s podkvami ob kamenje. — Slika 21. kaže stekleno cev, ki je spodaj do¬ bro zadelana, znotraj povsod enako široka in v kateri se da zrakotesno premikati bat. Na spodnji del bata pri¬ trdi košček kresilne gobe. Ako bat prav naglo potisneš v cev in s tem zrak hitro in močno stisneš, se pri tem toliko segreje, da se kresilna goba vžge. Taka priprava se imenuje zračje (pnev¬ matično) vžigalo. 31 Kadar se plinasta telesa razpenjajo, se ohlajajo; n. pr. vodene pare velike napetosti, ki odhajajo skozi ozko cev, se zunaj izdatno ohlade. 4. ) Kemijski viri toplote. Ako žgano vapno poliješ z vodo (ga gasiš), se močno segreje; istotako se močno segreje čista žveplova kislina, če ji priliješ vode. Sploh se toplota razvija vsaki- krat, kadar se tvarine kemijsko spajajo, in sicer največ pri go- renju. 5. ) Životna toplota. Vsako živo človeško ali živalsko bitje dobiva po kemijskih presnovah, ki se vršijo v njegovem ustroju, toliko toplote, da ima svojo stalno temperaturo. 6. ) Končno imamo kot vir toplote omeniti tudi elektriko. IV. Molekularne sile, njih delovanje in učinki. § 28. Molekularne sile. Če hočemo zvezo posameznih molekul pretrgati, treba za to večjega ali manjšega napora. Istotako čutimo neki upor, če poskušamo kako telo stisniti ali mu zmanjšati prostornino. Med posameznimi molekulami delujejo torej sile, ki molekule v medsebojni leži vežejo in se vsaki izpremembi medsebojne raz¬ dalje molekul upirajo. Te sile so zvezne sile ali zveznost (kohezija); ker delujejo le med molekulami, se zovejo tudi mole¬ kularne sile, in sicer so dvojne: a) privlačne, ki branijo molekulam oddaljevati se, in ki jih vzbujamo, ako hočemo telo pretrgati; b) odbijalne, ki molekule pri stiskanju odbijajo. Oboje delujejo le v neskončno majhno daljavo, kajti če si kako telo pretrgal in potem posamezne de!,: še tako natančno pritisnil drugega k drugemu, vendar se nikoli ne poprimejo tako trdno, kakor so se držali poprej. Toplota zmanjšuje privlačne, a povekšuje odbijalne sile, kar razvidimo iz tega, da se telesa v toploti raztezajo, v mrazu pa krčijo. Pri trdnih telesih prevladujejo privlačne, pri raztezno tekočih pa odbijalne sile; pri tekočinah so v notranjščini privlačne sile le za nekoliko jačje od odbijalnih, na površju pa že prevladujejo odbijalne. 32 § 29. Skupnost trdnih teles. Nekatera trdna telesa moremo mehaničnim potem precej lahko deliti ali jim dajati drugo obliko, nekatera pa bolj težko. Trda telesa so ona, ki se izdatno upirajo, ko jim hočemo delce odtrgati; — nasprotna so mehka. Oba pojma sta le relativna, kajti govorimo n. pr. o trdem in mehkem lesu, kruhu, železu itd. Izmed dveh tvarin je ona trša, s katero moremo drugo rezati ali praskati. Eno in isto telo more biti ali trdo ali pa mehko. Trdota zavisi od marsikaterih okoliščin. V toploti se tvarine sploh mehčajo, v mrazu pa trdijo; tudi način ohlajevanja vpliva na trdoto. Steklo in jeklo postaneta z naglim ohlajenjem zelo trda; baker in med pa mehka. Čiste kovine so sploh mehkejše nego njih zmesi. Zato se primeša zlatu in srebru bakra, da postaneta trša. Krhka telesa so tista, ki se zdrobijo, ako se pretrga zveza le med nekaterimi molekulami. Steklena plošča se razleti v mnogo kosov, ako jo upogibljemo ali zvijamo. Steklenice z debelimi stenami, ki so hitro ohlajene (bolonjske stekle¬ nice), se razprše v prah, ako jih s kremencem malo prasnemo. Steklene kaplje, t. j. kaplje, ki jih dobimo, če izpustimo nekoliko tekoče steklovine v vodo, se razprše v prah, ako jim odtrgamo ost. Iz železa, srebra, zlata se dajo vleči dolge, poljubno tanke žice; iz Voska delamo raznovrstne podobe; iz ilovice dela lončar lonce. Telesa, ki se dajo iz ene oblike stalno pretvoriti v drugo, ne da bi se zveznost pretrgala, so vlečna ali raztezna. Vosek in smola sta v mrazu trda in krhka; po toploti pa postaneta mehka in raztezna. Zelo raztezno n. pr. je zlato. Kroglo iz kavčuka moreš tako stisniti, da dobi popolnoma dru¬ gačno obliko; ko nehaš pritiskati, postane zopet okrogla, kakršna je bila. Jekleno pero smeš precej zavijati; ko ga izpustiš, dobi svojo prejšnjo obliko. Telesa, ki menjajo svojo obliko in časih tudi prostornino, ako deluje nanje sila, a dobe svojo prejšnjo obliko in prostornino, ko sila neha, so prožna. Vzrok, ki v prožnem telesu spravlja telesne molekule v njih naravno lego, imenujemo prožno silo ali skratka prožnost. Ako kriviš jekleno palico, dobi svojo prejšnjo obliko le takrat, ako nanjo delujoči pritisk ni prekoračil gotove meje. Ako je pritisk prevelik, se palica ali stare ali pa ostane nekoliko ukrivljena. Telesa so torej prožna le do gotove meje. Popolnoma prožna telesa so plinasta telesa, tekočine le pri tlačenju; ne¬ koliko prožna pa so vsa telesa. Toplota in način obdelovanja vplivata močno na prožnost. Če razbeljeno jeklo, naglo ohladimo, postane trdo in krhko; 33 trdo jeklo do gotove meje segreto pa postane prožno. — Baker, med, srebro postanejo prožni, ako jih polagoma kujemo. Prožna telesa rabimo: 1.) za obleko, da se telesu dobro prilegajo in ga v gibanju ne ovirajo, 2.) kot gibajočo silo (pri urah itd.), 3.) da zmanjšujemo udarce ali sunke, n. pr. peresa pri kočijah, ali če krhke reči zavijamo v slamo, da se pri pošiljatvi ne potarejo, 4.) da dve ali več reči drugo k drugi pri¬ tiskamo (pri ključavnicah, nožih itd.); 5.) da merimo sile in določujemo teže (silomeri, tehtnice na peresa). Upor, ki ga čutimo, ako skušamo telesu pretrgati zvezo njego¬ vih molekul, imenujemo trdnost. — Pavolnato nit laže raztrgaš kakor svilnato iste debelosti. Po kamenu moraš s kladivom ali kakim drugim orodjem tolči, da ga zdrobiš. Telesa imajo raz¬ lično trdnost. § 30. Sprijemnost. Poizkusi: a) Stekleno ploščo potrosi z moko ali drugim prahom. Na plošči obvisi nekoliko moke ali prahu, četudi jo vzvmeš. — b) Če položiš dve na površju prav gladki plošči drugo na drugo, se tako sprimeta, da ji težko ločiš. — c) Vtakni v vodo prst; iz vode potegneš mokrega. — Ako se dotikata dve telesi v več točkah, se tako sprimeta, da jih more ločiti le večja ali manjša sila. Ta pojav imenujemo sprijemnost; silo pri njej delujočo pa sprijemno silo ali izkratka sprijemnost (adhezijo). Sprijemnost med dvema telesoma je večja, ako se v več točkah dotikata in zavisi od tvarine dotikajočih se teles ter deluje le v neskončno majhne daljave; med trdnimi in kapljivimi, ali trdnimi in plinastimi telesi je večja nego med trdnimi. Poizkus c) uči, da je sprijemnost med roko in vodo večja nego zvez¬ nost vode. Z oljem ali tolščo pomazano steklo se v vodi ne omoči, torej je sprijemnost manjša nego zveznost vode. Sprijemnost med dvema telesoma povečamo, ako spravimo med nju tekočino, ki se sčasoma strdi. Mizar maže deske s klejem, da se dobro sprimejo itd. — Pisanje s črnilom, kredo itd. so pojavi sprijemnosti. — Zakaj je perje povodnih ptic mastno? § 31. Razlop. Poizkus: Sladkor, ki ga vržeš v vodo, začne kmalu razpadati v majhne kosce, ti zopet v manjše itd., da končno sladkorja ni več videti. Voda pa dobi sladek okus. Sprijemnost med trdnim in kapljivo tekočim telesom more biti večja nego je zveznost trdnega telesa; trdno telo razpada v tekočini ali, kakor pravimo, telo se topi. Tekočino, ki ima v sebi kako raztopljeno telo, imenujemo raztopino. Kamen se ne topi ne v vodi ne v vinskem cvetu; pečatni vosek se ne topi v vodi, ponekoliko pa v vinskem cvetu. Senekovič, Fizika. 3 34 Vsa telesa niso raztopljiva; eno in isto telo je v nekaterih teko¬ činah raztopljivo, v drugih pa ne. V določeni množini iste tekočine se more raztopiti le določena množina trdnega telesa, drugo ostane neraztopljeno. Poizkus: V stekleno posodo daj kuhinjske soli in vode, soli primeroma dve tretjini. Nekoliko soli se raztopi, druga pa ostane na dnu. Ako posodo z vodo segrevaš, se raztaplja vedno več soli. čim toplejša je torej tekočina, tem večje množine enega in istega telesa more topiti. Raztop se da pospešiti s tem, da a) trdno telo mehanično zdrobimo, b) tekočino mešamo in c) raz¬ topino segrevamo. § 32. Vpojnost. Oblačila, viseča v prostorih, polnih tobakovega dima, se navzamejo vonja po tobaku. — Voda ima vedno nekoliko zraka v sebi. Trdna telesa in tekočine imajo svojstvo, da vsrkavajo prva tekočine in plinasta telesa, druga pa plinasta telesa v svoje luknjice in jih tam ob drže. Ta pojav imenujemo vpojnost (absorpcijo). Mrzla voda vpija velike množine ogljikove kisline, posebno takrat, kadar se ta vanjo pritiska. Oglje od lesa ali kosti vpija različne pline, barvila in dehteče tvarine. Smrdljiva voda izgubi svoj smrad, če jo precedimo skoz sveže žgano oglje. § 33. Mešanje. Ako v kozarec vode prilijemo nekoliko vina, recimo črnega, se vino v vodi tako razdeli, da ga ne moremo več ločiti od vode. Tekočina dobi nekoliko rdečkasto barvo, vonj in okus po vinu. Vino se je zmešalo z vodo in obratno. Ta pojav imenu¬ jemo mešanje tekočin. Olje se ne meša z vodo; četudi posodo prav krepko stresemo, se zbere vendar kmalu vse olje zopet na površju vode. Vse teko¬ čine se ne mešajo; tiste pa, ki se mešajo, lahko me¬ šamo v katerikoli meri. Dve ali več zmešanih tekočin imenujemo njih zmes. Kovine se dajo mešati, ako so staljene, n. pr. baker in cink, zlato in srebro itd.; zmesi kovin imenujemo zlitine. § 34. Kristaliziranje. Poizkus: a) V plitvi posodi raztopi kuhinjske soli, kolikor je moreš, potem postavi posodo na toplo mesto. Voda polagoma izhlapeva, sol pa se nabira v trdni skupnosti 35 na dnu v majhnih kockah. — b) V posodi raztali nekoliko žvepla, potem postavi posodo na hladno mesto. Ko se žveplo zadosti ohladi, se na njegovem površju naredi trdna skorja. Ako to predereš in izliješ tekoče žveplo pod njo, najdeš pod skorjo veliko žveplo¬ vih iglic. Nekatere tvarine dobivajo, ako postajajo iz tekočin zopet trdne, posebne like s pravilnimi ogli in sijajnimi ploskvami. Take like ime¬ nujemo kristale (ledce); pojav pa kristaliziran j e. Tvarine kristalizirajo le takrat, ako so bile raztopljene ali po toploti raztaljene. Nekatere tvarine se pretvarjajo takoj iz trdnih v plinasta telesa, n. pr. jod, kafra; ako se taka plinasta telesa z ohla- dom zopet strjujejo, tudi časih kristalizirajo. Tako kristaliziranje imenujemo prehlapovanje (sublimacijo) ali kristalizi¬ ranje po suhem potu. Kristali so sploh bolj trdi in krhki nego so iste tvarine ne- kristalizirane. Tudi so bolj prozorni, imajo drugo barvo in tališče ter kažejo sploh v različnih smerih razna svojstva. Posebno radi se vlegajo na trdna telesa. Tudi voda kristalizira, n. pr. v snežinkah ali pa v ledu na šipah. — Kristali imajo sploh nekoliko vode v sebi (kristalna voda). Tvarine so brezlične, ako nikdar ne kristalizirajo. V. Nauk o magnetizmu. § 35. Magnetna telesa. Nekatere železne rude, posebno magne- tovec, magnetni kršeč in magnetit, privlačijo železo in jeklo nase, da na njih obvisi. Isto svojstvo dobivata na umeten način tudi železo in jeklo. Taka telesa imenujemo magnete, njih svojstvo in stanje magnetno st, vzrok magnetnosti pa magnetizem. Magneti so dobili svoje ime po mestu Magnezija, kjer so že v starodavnih časih opazovali magnetnost nekaterih rud. Poleg železa in jekla privlačujejo magneti tudi nikelj, vendar ne tako krepko. Telesa, ki imajo že v prirodi svojstvo magnetnosti, so prirodni magneti, vsi drugi magneti so narejeni ali umetni. 3 * 36 Poizkus: Ako na niti visečemu magnetu bližaš kos železa, se magnet bliža železu, privlaka med železom in magnetom pa postaja tem večja, čim bliže sta prišla. Iz neke razdalje priskoči magnet k železu ter obvisi na njem. — Bližaš li visečemu železu magnet, tedaj priskoči železo k magnetu ter obvisi na njem. Med magneti in železom ali jeklom opazuješ privlačnost tudi takrat,« če so med njimi druga telesa, n. pr. les, steklo, papir itd., na katera magnet ne deluje. Magnetizem deluje tudi v daljave in skoz druga telesa. § 36. Magnetiški poli in njih vzajemno delovanje. Poizkus: Magnetno palico posuj z železnimi opilki. Opilki obvise na njej, toda ne povsod v enaki množini: na koncih jih obvisi največ, v sredi pa nobeni (slika 22.). — Magnetnost torej ni po vsem magnetu enaka; največja je v skrajnih točkah, ki jih imenujemo magne- tiška pola, najmanjša pa v sredi magneta, v mm. To mesto imenujemo magnetiško razmejo (indiferentni pas); prema, ki veže oba pola, je magnetiška os. Poizkus: Drobno magnetno pa¬ lico obesi na tenko svileno nit ali pa jo natakni na priostreno vertikalno os, da se more v horizontalni ravnini zlahkoma vrteti (slika 23.). Ako zavrtiš ta magnet okoli njegove osi, se po daljšem vrtenju ustavi v taki smeri, da kaže en pol proti severu, drugi proti jugu. V to lego se vrača magnet vsakikrat, kadarkoli ga spraviš iz njegove ravnotežne lege. Pol, ki kaže proti severu, imenujemo se¬ verni (severokazni) pol; pol, ki kaže proti jugu, pa južni (jugokazni) pol. Za te poizkuse uporabljamo navadno tenke magnetne palice, na koncih priostrene in s kapico iz ahata, s katero jih polagamo na jekleno ost (slika 23.). lake magnete imenujemo magnetnice. Poizkus: Ako severnemu polu magnetnice bližaš severni pol druzega magneta, se magnetnica odklanja, kar kaže, da se pola odbijata. Ako istemu polu magnetnice bližaš južni pol dru¬ zega magneta, se magnetnica začne bližati drugemu magnetu. Slika 22. Slika 23. 37 Istoimenski magnetiški poli se odbijajo, razno- imenski pa privlačijo. Kako moreš preiskovati, ali je kak kos železa ali jekla magneten ali ne? Poizkusa: a) Dva magneta, ki ležita z istoimenskimi poli drug na drugem, nosita večjo utež nego en sam. — b) Ako obesiš na severni pol kakega magneta toliko utež, da jo še nosi, po¬ tem pa položiš na ta magnetni pol južni pol druzega magneta, od¬ pade utež; — privlačna sila se je zmanjšala. Iz tega izvajaj: Magne¬ tizem na obeh polovicah magneta mora biti različen. Magnetizem na strani severnega pola imenujemo severni, magnetizem na strani južnega pola južni. Istoimenska magnetizma se ojaču- jeta ali v učinkih podpirata, raznoimenska se sla¬ bita ter eden uničuje učinke druzega. Čim bolj sta magnetiška pola drug od drugega oddaljena, tem manjša je sila, s katero se istoimenska odbijata in raznoimenska pri¬ vlačujeta. Prostor okoli magneta, v katerem se javi njegovo delovanje na drug magnet, železo ali jeklo, imenujemo njegovo magnetiško polje. § 37. Magnetiška razdelba ali influenca. Poizkus. Ako se s polom krepkega magneta dotakneš paličice iz mehkega železa, da na njem obvisi, se paličica omagneti ter pri¬ vlači drugo, ta zopet tretjo. Od magneta bolj oddaljene paličice so slabejši magneti. Z magnetnico se prepričaš, da imajo konci omagnetene železne paličice, ki so obrnjeni proti magnetu, raznoimenske, drugi, od magneta obrnjeni, pa istoimenske pole. — Odstraniš li magnet od prve paličice, izgubijo takoj vse svojo magnetnost. Da se železo na ta način omagneti, ni treba, da bi se magneta neposredno do¬ tikalo, marveč zadošča, da je le blizu krep¬ kega magneta (slika 24.). Jemlješ li za ta poizkus namesto mehkega železa jeklo, se tudi jeklo v bližini magneta omagneti; vendar ostane jeklo potem trajen magnet, čeravno ga od magneta odstraniš. — Iz tega izvajaj: Slika [24. 38 ^Jeklo in mehko železo postajata v bližini magnetov magnetna, in sicer jeklo trajno, mehko železo pa le začasno. Raznoimenski pol je na strani, obrnjeni proti magnetu, istoimenski pol pa na strani, ki je od magneta obrnje¬ na vstran. Tako magnetenje imenujemo magnetiško razdelbo ali influenco. Poizkus: Ako magnetno palico v sredini prelomiš, sta obe polovici popolna magneta. Na prelomišču sta nastala dva pola; središče vsake polovice, ki je bilo poprej magnetno, pa je izgubilo svojo magnetnost. Prelomiš li to polovico v dva dela, dobiš zopet dva magneta, od katerih ima vsak svoj južni in severni pol. Sploh se kaže vsak najmanjši del kakega magneta kot popoln magnet sam zase. — Združiš li vse kose istega magneta v onem redu, kakor so bili poprej, in jih precej močno stiskaš, dobiš iz vseh zopet samo en magnet. Ker sestoji vsako telo iz molekul, si mislimo, da so pri magnetu posamezne molekule že popolni magneti, ki imajo svoje severne pole obrnjene na ono stran, kjer ima magnet svoj severni pol, južne pa na nasprotno stran. Poizkus: Tanko stekleno cev napolni z jeklenimi opilki ter potezaj ob njej s krepkim magnetom. Jekleni opilki se omagnetijo; vsak opilek zase postane magnet, istoimenski poli vseh merijo na isto stran ; vsa cev kaže svojstva magnetne palice. Ako pa te magnet¬ ne opilke v cevi streseš, da se dobro pomešajo, cev ni več magnetna, posamezni opilki so vendar še magnetni vsak zase. — Tudi pri ne- magnetnem železu in jeklu so molekule magnetne, vendar so njihovi poli na različne strani obrnjeni tako, da se učinki njih delovanja na zunaj uničujejo. — Magnetiško influenco pojasnjujemo takole: Če se približa magnet jeklu ali železu, zavrti v njem moleku¬ larne magnete tako, da se njih raznoimenski poli obrnejo proti magnetu, istoimenski pa od magneta. Takemu vrtenju pa stavijo molekule večji ali manjši upor nasproti (magnetiško upor¬ nost). Železo se v bližini magneta takoj omagneti, izgubi pa svojo magnetnost, če ga od magneta odstranimo. Železo ima majhno magnetiško upornost; jeklo pa veliko, ker ostane magnetno, če ga "od magneta oddaljimo. Iz povedanega izvajamo, da pri magnetenju ne prehaja no¬ bena sila z magneta, ki ga omagnetujemo. Novi magnet je z magne¬ tizmom nasičen, ako so vsi njegovi molekularni magneti uvrščeni v isto smer. 39 Kako pojasnjuješ, da postane jeklena palica jačji magnet: a) ako z magnetom po njej večkrat potezaš, b) ako je bolj debela? § 38. Magnetenje jeklenih palic. Magnete si prirejamo iz po¬ vsod enako gostega in trdega jekla, navadno v obliki palic, ki jih omagnetujemo s tem, da potezamo po njih z drugimi magneti. Jekleno palico, ki jo hočeš omagnetiti, položi na mizo, in sicer njena konca na podstavi iz mehkega železa; po palici pa potezaj od njenega središča proti enemu koncu magnet s katerimkoli polom. Magnet je treba pri tem nekoliko na palico pritiskati in držati pošev. Na koncu palice odvzdiguj magnet ter ga v precej velikem loku postavljaj zopet v središče palice. Potem potezaj še z drugim magnetiškim polom na isti način po drugi polovici palice. Polovica palice, po kateri si potezal z južnim magnetiškim polom, postane severno magnetna, druga polovica pa, po kateri si potezal s severnim polom, postane južno magnetna. Po debelejših palicah je treba z magnetom potezah ob vseh straneh. Jakost v novem magnetu vzbujenega magnetizma je zavisna od jakosti magneta, s katerim se poteza, od velikosti in kakovosti jekla in od števila po¬ tegov. Izkušnja uči, da najdemo pri vsakem magnetu mejo, črez katero nje¬ gova magnetnost ne more rasti, četudi potezamo po njem prav dolgo z drugim magnetom. To mejo imenujemo sitišče. Jakost različnih magnetov primerjamo s tem, da določujemo največje uteži, ki jih more magnet nositi; te jemljemo potem za mero njih nosilnosti. Magnete večje nosilnosti dobimo, ako damo magnetom obliko podkve ter več enakih magnetov zvežemo vmagnetnobaterij o, položivši jih z istoimenskimi poli drugega na drugega (slika 25.). Navadno je v sredini ležeči magnet nekoliko daljši nego drugi. Vsak magnet, ki ne nosi uteži, oslabi sčasoma. Da mu njegovo magnetnost ohranimo, polagamo mu na pole kose iz mehkega železa, kotvice. V sliki 25. je mn taka kotvica, na katero se obešajo še uteži na kljukico pri b. Silni udarci, večkratno odtrgavanje kotvice in velika toplota zmanjšujejo magnetnost. V ognju razbeljen magnet izgubi svojo magnetnost. — Nasprotno se jeklena orodja, žage, pile i. dr. časih z drgnjenjem in mnogoštevilnimi slabimi udarci nekoliko omagnetijo. Slika 25. — 40 § 39. Meridijan. Poldnevnica. Ako položimo ravnino skozi svoje bivališče in zemeljsko os, seče ta ravnina površje naše Zemlje v krogu, ki ga imenujemo meridijan svojega bivališča. Ta seče horizontal¬ no ravnino, položeno skozi naše bi¬ vališče, v premi črti, poldnevnici imenovani. Senca vsakega vertikal¬ nega in od Solnca obsevanega pred¬ meta je opoldne, ko gre Solnce skozi poldnevnico, najkrajša in kaže na¬ tančno proti severu. Prav natančno poldnevno črto dobiš na ta način, da načrtaš na horizontalni deski več koncentričnih krogov (slika 26.) in postaviš v njih skupnem središču kratko palico vertikal¬ no ali navpično na desko. Ako desko in palico obseva Solnce, opazuj dopoldne točke a, b, c,v katerih se palična senca zaporedoma dotika raznih krogov. Prav tako opazuj po¬ poldne točke„a', b', c', v katerih se palična senca dotika ravno istih krogov. Razpoloviš li potem po vrsti kote aOa', bOb', cOc', se prepričaš, da imajo vsi eno in isto razpolovnico ON; ta je poldnevna črta, v to smer kaže palična senca točno opoldne. § 40. Magnetiški odklon. Ako na kaki mizi ali drugem hori¬ zontalnem predmetu zarišeš poldnevnico in nanjo postaviš okoli ver¬ tikalne osi vrtljivo magnetnico, opazuješ, da njeni severni pol ne kaže točno proti severu, marveč nekoliko vstran na zahodno stran, južni pa nekoliko proti vzhodni strani. Poldnevnica in magnetiška os se ne ujemata, marveč okle¬ pata kot, ki ga imenujemo magnetiški odklon ali dekli¬ na ci j o. Ravnino, ki jo položimo skozi os mirujoče magnetnice in ze¬ meljsko središče, zovemo magnetiški meridijan. Magnetiški odklon je torej kot, ki ga oklepata astronomijski in magnetiški meridijan. Magnetnica, ki se lahko vrti okoli vertikalne osi v hori¬ zontalni ravnini, se zove odklonica ali deklinacijska igla. Magnetiški odklon je na raznih krajih različen; na nekaterih krajih je zahoden, na drugih vzhoden, t. j. ponekod kaže severni pol odklonice nekoliko proti zahodu, ponekod proti vzhodu. Slika 26. 41 Tudi na enem in istem kraju se magnetiški odklon nekoliko izpreminja. V naših krajih imamo sedaj zapadui magnetiški odklon približno 8°, ki od leta do leta malo pojema. S pomočjo odklonice določujemo strani sveta, Slika 27. ter imenujemo nalašč v ta namen prirejene pri¬ prave busole, če so bolj majhne, ali pa kom¬ pase, če so bolj velike. Pri obojih je magnetnica spravljena v posebni medeni s stekleno ploščo po¬ kriti škatlici. Pod magnetnico je načrtana vetrov- nica, časih pa tudi v stopinje razdeljen krog, čigar središče se ujema z iglino osjo. Kitajci so poznali kompas že leta 1100. pr. Kr.; Evro¬ pejci so ga začeli rabiti šele v 12. stoletju po Kr. Kompas je neobhodno potrebno orodje mornarjem in rudokopom; pa tudi na kopnem, posebno v tujini, bi ga težko pogrešali. § 41. Magnetiški naklon. Poizkus: Jekleno iglo, ki se v medenih vilicah lahko vrti okoli hori¬ zontalne, skozi njeno središče (težišče) idoče osi, obesi na tanko svilnato nit (slika 27.). Dokler igla ni magnetna, ostane mirna, spravi jo v katerokoli lego. Če pa jo omagnetiš, se sama ob sebi le tedaj umiri, kadar je njena os v smeri odklonice in njen severni pol nekoliko navzdol na¬ klonjen. Spraviš li iglo iz te ravnotežne lege, se vrne vsakikrat v to lego nazaj. Kot, ki ga oklepa os take mirujoče igle s horizontalno rav¬ nino, imenujemo magnetiški naklon ali inklinacijo, na opisani način prirejene magnetne igle pa n a k 1 o n i c e ali i n k 1 i - nacijske igle. Na severni poluti je severni pol naklonice naklonjen proti Zemlji, na južni poluti pa južni pol. Magnetiški naklon je na različnih krajih različen, blizu ravnika je enak ničli, odtod proti tečajema pa narašča; blizu polov znaša 90°. V Ljubljani znaša 61° 20' in se vsako leto zmanjšuje za 1-8'. § 42. Zemlja kot magnet. Poizkusa: a) Na mizo položi magnetno palico, nad njo pa premikaj naklonico tako, da stoji os, okoli katere se vrti, pravokotno na magnetiški osi palice. Ako držiš naklonico nad središčem magnetne palice, se magnetnica postavi horizontalno; njen južni pol pa se naklanja proti severnemu polu magnetne palice, ako naklonico premičeš proti severnemu polu palice, in sicer tem bolj, čim bliže prihajaš koncu palice. Nad severnim po¬ lom palice se naklonica postavi v vertikalno smer. — Na južno- 42 magnetni strani magnetne palice se naklanja proti njej severni pol naklonice ter se postavi nad polom v vertikalno smer. — b) Dolgi železni drogi, ležeči v smeri mirujoče naklonice, se nekoliko omagne- tijo, o čemer se prav lahko prepričaš z občutljivo magnetnico. Primerjamo li ta dva poizkusa s pojavoma magnetiškega od¬ klona in naklona, pridemo do zaključka, da ima Zemlja svojstvo magnetnega telesa, da je torej velik magnet. Njena magnetiška pola se nahajata v tistih dveh točkah, koder je magnetiški naklon enak 90°, njena magnetiška razmeja pa je blizu ravnika, kjer je magne¬ tiški naklon enak 0. Zemlja kot magnet deluje na jeklo, železo in magnetna telesa kakor vsak drug magnet. VI. Nauk o elektriki. a) Statična elektrika. 1. Osnovni elektriški pojavi. § 43. Elektriški pojavi sploh. Poizkus: Ako dobro obrisano stekleno palico drgneš (tereš) s svilnato ali volnato tkanino ali z amalgamiranim* usnjem in jo potem približaš lahkim telesom, n. pr. kroglicam iz bezgovega stržena, priskočijo ta telesa k palici; ko so . se je dotaknila, pa odskočijo zopet na vse strani. V temi opazuješ iskrice, ki preskakujejo z malim praškom s palice na bližajoča se telesa. Blizu take palice se začnejo lasje ježiti, pri čemer dobiš občut, kakor bi bil s pajčevino prepreden. Steklena palica je dobila s trenjem neka svojstva, katerih po¬ prej ni imela; s trenjem si jo spravil v stanje, ki mu pravimo električnost. Telesa, ki se nahajajo v elektriškem stanju, imenujemo elek¬ trična; vzbujanje električnosti v kateremkoli telesu imenujemo elektrenje, vzrok električnosti pa elektriko. Elektrika, ki jo vzbujamo s trenjem, je torna elektrika. * Amalgam je zlitina z enim delom cinka, enim delom kositra in dvema deloma živega srebra. S takim v prah stolčenim amalgamom namazano usnje imenujemo amalgamirano. 43 Enaka svojstva kakor steklo dobivajo s trenjem še mnogotera druga telesa. V ta namen najbolj porabna telesa so: pečatni vosek, ebonit, jantar, kavčuk, smola, svila i. dr. Ako poprej popisani poizkus večkrat ponavljaš, in stekleno pa¬ lico časih bolj močno, časih le bolj slabo tereš ali drgneš, opazuješ, da iste kroglice iz bezgovega stržena ne priskakujejo in nato ne od¬ skakujejo vsakikrat z isto živahnostjo; tudi iskrice ne boš vsaki- krat opazil. — Iz tega moreš sklepati, da je električnost steklene palice časih jačja (kadar priskakujejo kroglice z večjo silo in iz večje daljave), časih slabša; pravimo, da ima steklena palica časih večjo, časih manjšo el ek treni n o. Pri električnosti teles moramo torej razločevati razne stopinje kakor razločujemo tudi pri toplot- nosti ali temperaturi teles razne stopinje. Električnost so že stari Grki opazovali na jantaru, ki so ga imenovali elektron. Odtod izvirajo izrazi: električen, elektrika, električnost. § 44. Elektrenje po podelitvi. Poizkus: Na dvakrat zaviti stekleni cevi (slika 28.) visi na svilnati niti kroglica iz bezgovega stržena. Taka priprava se zove elektriško nihalo. Ako se z električno stekleno palico te kroglice do¬ takneš in ji potem bližaš drugo prav tako visečo kroglico, priskočita druga k drugi, potem pa se odbijeta. Prva kroglica, dotaknivši se električnega te¬ lesa, je prišla v elektriško stanje, postala je elek¬ trična. Telesa postanejo tudi električna ali se oelek- trijo, ako so se dotaknila kakega električnega telesa. Tako elektrenje imenujemo po delitveno ali elektrenje po podelitvi in pravimo, da električna telesa svojo električnost podeljujejo telesom, ki pridejo z njimi v dotiko. Natančni poizkusi uče, da izgubi električno telo pri tem toliko elektrenine, kolikor je dobi telo, ki se ga je dotaknilo. Kakšen razloček opazuješ med magnetnimi in električnimi telesi? § 45. Dobri in slabi elektrovodi. Poizkusi: a) Kroglica iz bezgovega stržena a (slika 29.) visi kakor pri elektriškem nihalu na svilnati niti; pod njo pa kroglica b na pavolnati niti. — Ako krog- Slika 28. 44 lico a naelektriš s kakim električnim telesom, postane električna tudi kroglica b, kajti pritegne k sebi in potem odbije tretjo kroglico, ki jo ji približaš. Električnost kroglice a se je torej razširila po pavolnati niti tudi na kroglico b. — Kadar pa kroglica b visi na svilnati niti, ne postane nikakor električna, če oelektriš kroglico a slabo ali bolj močno. — b) Kovinsko kroglo obesi na svilnato nit ter se je do¬ takni z električnim telesom. Krogla postane takoj na v s e m površju električna. Če ta poizkus ponoviš na stekleni krogli, nahajaš jo elek¬ trično edino le v tisti točki, v kateri si se je dotaknil z električ¬ nim telesom. — c) Ako se električne kovinske krogle s prstom dotakneš, izgubi takoj po vsem površju svojo- električnost, steklena pa edinole na onem mestu, kjer se je s prstom dotakneš. Na nekaterih telesih se elektriško stanje izlahka širi na vse strani, na nekaterih pa ne, ali: nekatera telesa provajajo elektriko, nekatera pa ne. Telesa prve vrste imenujemo dobre, telesa druge vrste slabe elektrovode. Razlika med dobrimi in slabimi elektrovodi je v tem, da telesa razširjanju elektrike stavijo manjše ali večje ovire ali upor, ki se zove elektriški pr o vodni upor; čim večji je ta upor kakega telesa, tem slabši elektrovod je to telo. Dobri elektrovodi so: vse kovine, oglje, voda, Zem¬ lja, človeško in živalsko telo, vlažen zrak itd. Slabi elektrovodi so: steklo, smola, ebonit, kavčuk, jantar, suh zrak, mastna olja, alkohol itd. '" Slabe elektrovode imenujemo tudi izolatorje (osamila). J-Ako se pri poizkusu c) električne krogle dotakneš s.prstom, se kroglina elektrika razširi po prstu, dalje po tvojem telesu, s tega po sobi in tako naprej po vsej Zemlji, torej po tako velikem pro¬ storu, da se v njem kar izgubi; navadno pravimo, da steče elektrika po našem telesu v Zemljo in se ondi izgubi. O krogli pravimo, da se je razelektrila. Da električna telesa ne izgube svoje električnosti, treba jih je od vseh strani obdati s slabimi elektrovodi — ali jih izolirati. Najboljšim izolatorjem pripadajo: šelak, ebonit, suho steklo, suh zrak in svila. Slika 29. 45 V vlažnem zraku se elektriški poizkusi slabo obnašajo. (Zakaj?) — Pri¬ merjaj lo, kar si se učil o dobrih in slabih provodnikih toplote. § 45. Pozitivna in negativna elektrika. Poizkusa:«,) Kroglici dveh elektriških nihal oelektri z električno stekleno palico. Bližaš li potem kroglici drugo proti drugi, se odbijata in druga drugi umikata. — Iste pojave opazuješ, ako kroglicama podeliš elektriko s palico od pečatnega voska ali ebonita,«ki si jo tri z lisičjim repom. — b) Ako oelektriš kroglico enega nihala s stekleno palico, kroglico drugega nihala pa s palico iz pečatnega voska ali ebonita ter bližaš potem drugo 'drugi, se že izdaleč privlačujeta. Poizkusa učita, da mora biti električnost steklene palice, ki si jo tri s svilnato tkanino, različna od električnosti na pečatnem vosku ali ebonitu, ki si ga tri z lisičjim repom, — da moramo razločevati torej dve vrsti elektrike. — Elektriko, vzbujeno s trenjem na steklu, imenujemo pozitivno, elektriko pečatnega voska ali ebonita, ki jo vzbujamo, teroč ga z lisičjim repom, pa negativno. Pozitivno elektriko zaznamenujemo običajno s +£, negativno z — E. Istoimensko električna telesa se odbijajo, raz- n o imensko električna pa privlačujejo. § 47. Elektroskop se imenuje vsako orodje, s katerim lahko iz¬ vemo, ali je kako telo sploh električno in, če je električno, katere vrste elektriko ima. Najbolj enostavni elektroskop je elek- triško nihalo (slika 28.), ki pa je precej slabo ob¬ čutljivo. — Prav občuten elektroskop kaže slika 30. V grlu suhe steklenice tiči kovinska palica, ki gre skozi stekleno, v stekleničnem grlu s pečatnim voskom utrjeno cev. Ta palica ima na zunanjem koncu kovinsko ploščo p, na notranjem koncu pa dva tanka listka iz zlata ali aluminija. Če se plošče p dotakneš z električnim telesom, ji podeliš torej nekoliko elektrike, ki steče po ko¬ vinski palici in listkih. Listka postaneta istoimensko električna ter se odbijata in razhajata, in sicer tem bolj, čim višja je stopinja njune električnosti ali čim večjo imata elektrenino. Z jako električnimi telesi pa se plošče p ne smemo dotakniti, ker se sicer listka v sled velike odbojne sile lahko odtrgata. — Da se temu izognemo, se poslužujemo poizkusne kroglice, t. j. majhne kovinske kroglice. Slika 30. 46 ki je pritrjena na palico iz ebonita ali kakega drugega slabega elektro- voda. Če vzamemo konec te palice v roko in se s kroglico dotaknemo kakega električnega telesa, preide nekoliko elektrike na kroglico: to elektriko pa lahko potem prenesemo na elektroskop. Čim več elektrike je bilo v točki, ki smo se je s poizkusno kroglico dotaknili, tem več je prenesemo na elektroskop, tem večji razhod kažeta listka na elektroskopu. Elektroskop nam služi torej tudi za merilo stopinje električnosti onega telesa, ki se ga dotika, ali s katerim je po dobrem elektrovodu zvezan. Poizkusa^: Izmed dveh enako velikih in si podobnih elektro- skopov oelektri enega s pozitivno električno stekleno palico, dru- • zega pa z negativno električno ebonitno palico, in sicer vsakega toliko, da kažejo listki na obeh precej močan, vendar enako velik razhod. Potem se dotakni ploščic obeh elektroskopov z drobno žico, ki jo držiš z izolujočim držalom. V hipu, ko tako zvežeš oba elektro- skopa, upadejo vsi listki, elektroskopa izgubita svojo električnost. — Pozitivna elektrika se je po žici kot dobrem elektrovodu razširila s prvega elektroskopa na druzega in obratno. Ker sta elektroskopa enako velika in sta izprva kazala isti razhod listkov, smemo sklepati, da je imel prvi prav toliko pozitivne elektrenine, kolikor je imel drugi negativne, in da je po dotiki z žico z vsakega elektroskopa prešla polovica njegove elektrenine na druzega. Ker pa elektroskopa po medsebojni zvezi izgubita svojo električnost, moramo dalje sklepati, da se na enem in istem telesu enaki množini pozitivne in negativne elektrike uničujeta. Poizkus b) Enemu izmed elektroskopov, ki jih rabiš pri po¬ izkusu a), podeli pozitivne elektrike, da kažeta listka krepek razhod, potem prenašaj nanj s poizkusno kroglico z negativno električne ebonitne palice polagoma vedno več negativne elektrike. Izprva upa¬ data listka, v nekem trenutku upadeta popolnoma, da visita vzpo¬ redno, potem pa se začneta vnovič razhajati in postaneta negativno električna. — Iz teh poizkusov izvajamo: Pozitivna in negativna elektrika sta si v učin¬ kih protivni, tako da ena uničuje učinke druge. Telo, ki dobi istotoliko pozitivne elektrenine, koli¬ kor ima negativne, izgubi svojo električnost. Kako moreš na elektroskopu natančno preiskovati, ali je kako telo dober ali slab elektrovod? Kako moreš z elektroskopom dognati, katero izmed dveh električnih teles ima višjo stopinjo električnosti? Z elektroskopom tudi lahko dokažemo, da pri trenju dveh teles postaneta obe telesi električni, in sicer eno pozitivno, drugo negativno električno; v to svrho treba skrbeti, da sta pri trenju obe telesi izolirani. Če drgnemo n. pr. 47 steklo s svilnato tkanino, se na tkanini vzbujena negativna elektrika steka po našem telesu v zemljo, dočim ostane pozitivna na steklu, ki je slab elektrovod. § 48. Sedež elektrike. Prosta elektrika se razširja le na površju električnih teles. Resničnost tega izreka dokažeš s temle poiz¬ kusom: Na izolirano kovinsko ploščo postavi elektroskop, ki smo ga popisali v prejšnjem paragrafu, črezenj pa povezni drobno žično mrežo zvončeve oblike, da stoji na plošči in da se obenem tudi dotika na elektroskopu ploščice. Na vnanji strani mreže pa obesi na več mestih na pavolnatih nitih lahke kroglice (elektriška nihala). Če po¬ deliš žični mreži katerekoli elektrike, odskočijo nihala, listka na elek¬ troskopu pa se ne razhajata. Mreži podeljena elektrika se razprostira torej le na zunanjem površju, na elektroskop pa ne prehaja, dasi- ravno se mreže dotika, sicer bi se morala listka odbijati. § 49. Gostota elektrike. Razdelitev elektrike na površju elek¬ tričnih teles. Kakor smo že poprej omenili, more elektriško stanje enega in istega telesa časih biti jačje, časih slabše, ali kakor tudi pravimo, eno in isto telo je časih z elektriko bolj napolnjeno ali ima večjo el ek treni no. Na enem in istem telesu more biti elektrika torej časih bolj, časih manj gosta. Množino elektrike ali elektrenino na ploskovni enoti na po¬ vršju električnega telesa (n. pr. na kvadratnem milimetru površja) jemljemo za mero elektriške gostote na dotičnem mestu. Poizkus: a) Ako se izolirane električne krogle dotikaš s po¬ izkusno kroglico zaporedoma na različnih mestih in tam prejeto elek- friko prenašaš na občutljiv elektroskop, kažeta listka isti razhod, naj se dotakneš katerekoli točke kroglinega površja. Pri tem pa moraš paziti, da je krogla dobro izolirana in da elektroskopu pred vsako novo dotiko s poizkusno kroglo odvzameš poprej podeljeno elektriko. Poizkus: b) Na izoliran kovinski valj obesi na različnih mestih po več parov kroglic iz bezgovega stržena na pavolnate niti. Če podeliš temu valju katerekoli elektrike, kažejo največji razhod tiste kroglice, ki visijo na koncih valja, najmanjši razhod pa kroglici v sredini. Na kroglastih telesih se elektrika razširja po vsem površju v enaki meri, tako da je elektriška gostota povsod enaka; na telesih drugačne oblike je elektriška gostota večja v onih točkah, ki so od sredine telesa bolj oddaljene, na j večja pa ob robih in osteh. 48 Ker se istoimenske elektrike odbijajo, izvajamo, da elektrika teži na to, da bi odšla z električnega telesa, in da mora biti ta težnja tem večja, čim večja je elektriška gostota. Ta težnja se javi kot elektriški pritisk, ki je ob robih in osteh največji. Kjer je mnogo elektrike nakopičene na majhnem prostoru, začne prehajati v zrak. Najbližji zračji molekuli dobijo po podelitvi istoimensko elektriko ter se odbijajo, na njih mesto prihaja odstrani drug zrak. Ta postane zopet elek¬ tričen ter se odbija. S tem nastane elektriški veter; električno telo pa izgublja vedno več svoje elektrike. Telesa morajo biti kroglasto obrobljena, ako hočemo njih električnost dalje časa obdržati. (Zakaj?) — Na katerih telesih moreš več elektrike nakopičiti, na otlih ali na masivnih? — Ali morajo biti telesa, na katerih hočemo elek¬ triko hraniti, vsa iz dobrih elektrovodov, ali zadostuje tudi, če so iz slabih elektrovodov, a na površju oblepljena s štanijolom? § 50. Elektrenje po influenci (Elektriška razdelba). Poizkus: a) Ukrivljena steklena palica nosi na koncih kroglasto obrobljen ko¬ vinski valj AB (slika 31.); na valju visita na več mestih po dve kroglici iz bezgovega stržena na pavolnatih nitih. Temu valju se da poljubno približevati ali od njega oddaljevati na stekle¬ ni palici izolirana kovinska kro¬ gla C. Ako podeliš krogli C ka¬ terekoli elektrike, ter jo pribli¬ žaš valju AB toliko, da ne pre¬ skoči nanj elektriška iskra, ka¬ žejo kroglice na valju razhod. Največji razhod kažejo krog¬ lice, na koncih viseče; kroglici v sredini M ne kažeta nobenega razhoda. Kovinski valj AB je postal torej električen, ko biva električna krogla C v njegovi bližini; in sicer je gostota njegove elektrike na koncih največja, v sredini M pa najmanjša. Valj AB pa izgubi svojo električnost, če odstraniš elektriko krogle C ali s tem, da kroglo odstraniš, ali da se je s prstom dotakneš. Poizkus:^) Ako je krogla C pozitivno električna in ako bližaš valju AB pozitivno električno kroglico, visečo na svilnati niti, jo Slika 31. 49 polovica AM privlači, polovica MB pa odbija. Krogli C bližnja po¬ lovica valja je torej negativno, od nje oddaljena polovica pa pozi¬ tivno električna. Poizkus: c) Mo se s prstom dotakneš valja AB, dokler je blizu njega pozitivno električna krogla C, upadejo kroglice polovice MB, ostale kažejo pa še nekoliko večji razhod. Pozitivna elektrika valja AB je torej odvodna ali prosta, negativna pa ni od¬ vodna, ampak vezana. Poizkus: c) Valja AB se dotakni s prstom, t. j.odvzemi mu prosto pozitivno elektriko, dokler je krogla C blizu njega. Potem pa odstrani kroglo C ali pa jo razelektri. Sedaj kažejo vse krogle na valju AB razhod. S pomočjo elektroskopa se lahko prepričaš, da ima valj odvodno ali prosto negativno elektriko. Ako bi za navedene poizkuse krogli C podelil negativne elek¬ trike, bi se prepričal, da je polovica valja AM pozitivno, druga polovica MB negativno električna. Pozitivna elektrika bi bila vezana, negativna pa prosta in odvodna. Valj AB postane tudi takrat električen, kadar stoji med njim in kroglo steklena plošča ali sploh plošča iz slabega elektrovoda. Iz navedenih poizkusov izvajamo tele zakone: Na vsakem telesu se nahajata obe elektrenini, pozitivna in negativna, v enaki množini, tako da se njuni učinki na zunaj uničujejo ali nevtralizira j o... 1.) Vsako električno telo deluje že iz daljave na izolirane dobre elektrovode tako, da razsebuje c^be elektrenini ter raznoimensko privlači, istoimen¬ sko pa odbija na najbolj oddaljene točke...2.) Ta pojav imenujemo elektriško influenco (elektriško razdelbo) ali elektrenje po influenci ali razdelbi. Po influenci vzbujena istoimenska elektrika je prosta in odvod¬ na, raznoimenska pa vezana ter postane prosta, ako razdelilno delu¬ joče električno telo odstranimo... 3.) Ali moreš elektrenje po influenci pokazati tudi na elektroskopu ? — Ali je neobhodno potrebno dotakniti se elektroskopa, da zveš, je li katero telo električno ali ne? — Kakšen razloček je med magneten jem in elektrenjem po influenci? Senekovič, Fizika. 4 50 Poizkus d.): Ako izolirani pozitivni električni krogli A bližaš drugo tudi izolirano, pa neelektrično kroglo B, skoči pri neki raz¬ dalji s krogle A iskra na kroglo B. Krogla A izgubi pri ton ne¬ koliko elektrenine, krogla B pa je prav toliko dobi. Krogla A, bližajoča se krogli B, vzbuja v tej elektriko po in¬ fluenci, istoimensko odbija v oddaljene točke, raznoimensko pa pri¬ vlačuje. Ko doseže razdalja obeh krogel gotovo mejo, se združita raznoimenski elektrenini obeh krogel skoz zrak v obliki elektriške iskre. Na krogli B ostane po influenci vzbujena pozitivna elektre- nina, krogla A pa je iste nekoliko izgubila, namreč toliko, kolikor se je je uničilo z negativno elektrenino krogle B. Navadno pravimo, da smo krogli B elektrike podelili; v resnici pa elektrenje po podelitvi ni druzega kakor elektrenje po influenci. Elektriška iskra je plod zdru¬ žitve raznoimenskih elektrik skoz zrak ali druge slabe elektrovode. Kako pojasnjuješ pojav, da električno telo drugo neelektrično izprva pri- ' vlačuje, a potem zopet odbija, ko sta se telesi dotaknili? § 51. Elektriški potencijal. Elektriška kapaciteta. Poizkus: a) Kocko iz lepenke s 25 do 30 cm dolgim robom, ki je na eni strani odprta, zunaj in znotraj pa prevlečena s staniolom, postavi na pod¬ logo iz slabega elektrovoda, n. pr. na ebonitno ploščo. V daljavi naj¬ manj enega metra od kocke postavi občutljiv elektroskop in ga zveži s tanko žico s poizkusno kroglico k (slika 32.). Podeliš li kocki katerekoli elektrike, razširi se le na vnanjem površju (§ 48) ter ima ob robih in oglih največjo gostoto (§ 49). Ako pa se z izolirano poiz¬ kusno kroglico dotikaš električne kocke na raznih mestih, opazuješ na elektroskopu vedno eden in isti razhod listkov, in sicer tudi ta¬ krat, kadar se kocke dotikaš v njeni notranjščini. Razhod listkov se poveča, če kocki podeliš več elektrike, da do¬ bi večjo elektrenino. Iz tega poizkusa sklepamo: Stopinja električnosti enega in istega telesa, ki se javi po razhodu listkov na nekoliko oddalje¬ nem in s tem telesom vodilno zvezanem elektro- Slika 32. 51 s k o p u, je na vsem površju zunaj in znotraj enaka, postane pa večja, ako ima telo večjo elektrenino. Stopinjo električnosti kakega telesa imenujemo njegov elek- triški potencijal, merimo ga po razhodu listkov na elektro- skopu, ki je iz večje daljave po tanki žiti s tem telesom vodilno zvezan. Poizkus: b) Dvema izoliranima, enako velikima kockama A in B (slika 33.), od katerih je vsaka kakor pri poizkusu a) zvezana z enakim elektroskopom, podeli pozitivne elektrike, in sicer toliko, da dobiš pri obeh isti razhod listkov. Iz enakih razhodov listkov smeš sklepati, da imata obe kocki isti potencijal. Ako potem kocki zvežeš s tan¬ ko izolirano žico, se raz¬ hod listkov na nobenem elektroskopu ne izpremeni. Če pa podeliš A toli¬ ko elektrike, da kaže z njo zvezani elektroskop večji razhod listkov kakor drugi, in potem kocki kakor poprej zvežeš, upadeta nekoliko listka levega elektroskopa, listka desnega, s kocko B zvezanega, pa se ne¬ koliko bolj razideta; končno kažeta oba elektroskopa enak razhod. Iz tega poizkusa izvajamo: 1. ) Ako dve telesi enakih potencijalov zvežemo po tankem elektrovodu ali ji spravimo v dotiko, se njun potencijal ne izpremeni. 2. ) Ako dve telesi raznih potencijalov zvežemo, steče s telesa, ki ima višji potencijal, toliko elek¬ trike na telo z nižjim potenci j alom, da dobita obe isti potencijal. Kar smo doslej dokazali pri pozitivno električnih telesih, velja tudi za telesa, ki so oelektrena z negativno elektriko. Potencijal pozitivno električnih teles imenujemo pozitiven, potencijal negativno električnih teles pa negativen. Poizkus: c) Kocki A (slika 33.) podeli pozitivne elektrike, kocki B pa toliko negativne, da dobita obe isti potencijal. Zvežeš li obe kocki, kakor pri poizkusu b), upadejo listki na obeh elektro- skopih; potencijala sta se uničila, kocki sta izgubili vso svojo prosto 4 * Slika 33. 52 elektriko. — Ako pa kocki A podeliš negativne elektrike, kocki B pa toliko pozitivne, da ima višji potencijal kakor kocka A, javljata oba elektroskopa, ko si kocki zvezal, pozitivni potencijal, — obratno bi našel skupni potencijal negativen, ko bi pred medsebojno zvezo negativno električna kocka imela višji potencijal. Pozitivni in nega¬ tivni potencijal se obnašata prav tako, kakor v številni vrsti pozi¬ tivna in negativna števila. — O telesu, ki na elektroskopu ne po¬ vzroči nobenega razhoda listkov, pravimo, da je njegov potencijal enak ničli, ali da nima nobenega potencijala. Kadar dve. telesi raznih potenci jalov vodilno zvežemo, se vrši izravnava potencijalov tako, da prehaja pozitivna elektrika s telesa z višjim potencijalom na telo z nižjim. Poizkus: d) Dve različno veliki kocki zveži kakor pri po¬ izkusu b) z dvema enakima elektroskopoma, potem podeli eni pozi¬ tivne, drugi pa toliko negativne elektrike, da dobiš na obeh elektro- skopih isti razhod, da imata obe kocki isti potencijal. Ako zvežeš nato obe kocki z izolirano žico, ne upadeta elektroskopa, marveč javljata oba en in isti potencijal, in sicer iste vrste, katere je potencijal večje kocke. — Ker vemo, da se enake množine raznoimenskih elektrik uničujejo, moramo iz tega poizkusa sklepati, da se nahajajo na te¬ lesih, ki imajo isti električni potencijal, pa različno velikost, raz¬ lične množine elektrike. t Telesa različne velikosti potrebujejo različnih množin elektrike, da dobijo potencijal iste višine. “ O telesih, ki potrebujejo za isto višino potencijala različnih množin elektrike, pravimo, da imajo različno kapaciteto.* Poizkus:^ Kocko A (slika 32.) postavi na ploščo iz ebonita, zveži jo po izolirani žici z elektroskopom in ji podeli elektrike, da dobiš na elektroskopu krepek razhod listkov. Ako potem kovinsko * Potencijal pomeni pri električnem telesu nekaj sličnega kakor tempera¬ tura glede toplotnosti kakega telesa, namreč neko stopinjo njegovega dotičnega stanja. — Čim več toplote ima eno in isto telo, tem višja je njegova tempera¬ tura — čim več ima telo elektrike, tem višji je njegov potencijal. Temperaturo teles merimo s termometrom, ki ga spravimo s telesom v dotiko. Čim više se vzdiguje živo srebro v termometru, tem višjo temperaturo pripisujemo telesu, ki se ga dotika. Prav tako sklepamo pri električnem telesji iz velikosti razhoda listkov na elektroskopu na stopinjo električnosti telesa, ki je z njim zvezano. Prav tako, kakor ne sme biti termometer v primeri s telesom, katerega tem¬ peraturo hočemo meriti, prevelik, ker bi mu sicer odvzel preveč toplote in s, 53 ploščo, ki je vodilno zvezana z Zemljo, kocki oddaleč polagoma bližaš, vendar ne tako daleč, da bi preskočila električna iskra, upadata listka bolj in bolj, čim bliže pride plošča kocki; razideta pa se do prejšnje višine, če ploščo popolnoma odstraniš. Ako hočeš takrat, kadar je plošča v bližini kocke, na elektroskopu dobiti isti razhod kakor poprej, moraš kocki podeliti več elektrike. — Kocka dobi večjo kapaciteto, kadar se nahaja v bližini dobrega, z Zemljo vodilno zvezanega elektrovoda. . . Kapaciteta kakega telesa je zavisna v prvi vrsti od njegove po¬ vršine (< im večja je površina, tem večja je kapaciteta), potem pa od kakovosti teles v njegovi bližini. Dobri elektrovodi, ki so z Zemljo vodilne 'vcžaiii povišajo v svoji bližini vsakemu telesu njegovo elek- triško kapaciteto. w 2. On 2 pr. vzbujanje in nabiranje elektrike. * § 52. Elektrofor sestoji'iz ebonitne plošče, pritrjene na ne¬ koliko širji krožnik iz kovine, ali pa iz zmesi kolofonija, ter¬ pentina in šelaka, ki je vlita v okroglo plitvo posodo iz kovine, in iz nekoliko manjšega okrog¬ lega pokrova s steklenim drža¬ lom (slika 34.). Tepeš li ebonitno ploščo z lisičjim repom ali s kako ko¬ žuhovino, postane negativno električna. Ako položiš potem na ploščo pokrov, deluje elektrika plošče razdelilno na obe elektre- nini, ki se nahajata v pokrovu, raznoimensko privlačuje na tem znižat njegovo temperaturo, mora imeti tudi elektroskop majhne dimenzije v primeri s telesom, katerega potencijal hočemo preiskovati, da mu ne od¬ tegne preveč elektrike.j — Elektriška kapaciteta in specifična toplota sta tudi slična pojma. Različna telesa zahtevajo različne množine toplote, da dobijo isto temperaturo, prav tako, kakor moramo podeliti različnim telesom raz¬ lične množine elektrike, da dobijo potencijal^' iste višine. Razlika med obema pa obstoji v tem, da je specifična toplota odvisna le od tvarine, iz katere ob¬ stoji telo, dočim je elektriška kapaciteta od tvarine popolnoma nezavisna in odvisna le od telesnega površja in od tega, kakšna telesa se nahajajo v nje¬ govi bližini. Slika 34. 54 spodnjo stran ter jo veže, istoimensko odbija na gornjo stran pokrova. Negativno prosto elektriko odvedeš, če se pokrova s prstom dotakneš. Vezano pozitivno pa oprostiš, če pokrov s steklenim držalom odvzdigneš. Nato jo lahko preneseš na druga telesa. Ker s tem postopanjem ebonitni plošči ne jemlješ njene nega¬ tivne elektrike, moreš pokrov na ploščo večkrat z istim uspehom kakor prvikrat položiti in zopet odvzdigniti. Pokrov pa ni električen, če ga s steklenim držalom odvzdigneš, ne da bi se ga s prstom dotaknil. (Zakaj?) § 53. Elektriški kolovrat (slika 35.) ima tri glavne dele: 1.) drgač, 2.) drgalo, 3.) vodilo ali konduktor. — 1.) Dr gač je velika okrogla steklena Slika 35.1 plošča S, ki se da vrteti okoli horizontalne osi. 2.) Drgalo H sestoji iz dveh z amalgamira- nim usnjem prevlečenih deščic, ki jih pritiskata dve prožni peresi od obeh strani k drgaču. Drgalo je kovinsko zve¬ zano s kroglasto obrob¬ ljenim kovinskim valjem O (negativnim kon- duktorjem [vodi¬ lom]), stoječim na ste¬ kleni palici. 3.) Kon¬ duktor (vodilo) A je medena krogla na stek¬ lenem stebru O. S tem konduktorjem sta kovinsko zvezana lesena obroča D, sesalnika imenovana, ki imata na straneh proti drgaču več kovinskih, iglam podobnih osti. Konduktor A se ime¬ nuje pozitivni konduktor. S tem strojem vzbujamo elektriko na tale način: Ako vrtimo drgač z ročico okoli njegove osi, tere se ob amalgamiranem usnju; steklo postane pozitivno električno, usnje pa negativno. Negativna elektrika usnja se nabira na negativnem konduktorju O in odhaja navadno v Zemljo po verižici, vežoči konduktor O z Zemljo. Pozitivno električna plošča se vrti do sesalnikov D; tam oelektri pozitivni 55 konduktor A po influenci, negativna elektrika je vezana in se nabira v sesalnikovih osteh, pozitivna je odvodna ter se nabira na kon- duktorju A. Vezana negativna elektrika ima v osteh toliko gostoto in tolik pritisk, da prehaja skozi zrak na drgač in uničuje njegovo pozitivno elektriko. Odtod naprej se vrti steklena plošča do drgala neelektrična; teroča se ob drgalu se zopet pozitivno oelektri. Vsled tega se navedeni pojavi ponavljajo. — Ako vrtimo drgač okoli njegove osi, dobimo na konduktorju večjo množino pozitivne elektrike. Njena gostota narašča le do gotove meje, ki je za- visna od kakovosti elektriškega stroja in od tega, je h zrak bolj ali manj suh. Ako pozitivnemu konduktorju postavimo nasproti kovinsko kroglo, ki je vodilno zvezana z negativnim konduktorjem, preskaku¬ jejo elektriške iskre, dokler vrtimo drgač in razdalja med kroglo in konduktorjem ni prevelika. S pozitivnega konduktorja ne moreš zvabiti nobene iskre, če ga po kovinski verižici ali sploh vodilno zvežeš z negativnim. Pozitivna in negativna elektrika se po dobrem elektrovodu — verižici — združujeta in nevtralizirata; s tem pa nastane elektriški tok. Govorimo o pozitivnem in negativnem elektriškčm toku, prvi teče s pozitivnega konduktorja proti negativnemu, drugi temu nasprotno. Navadno govorimo le o smeri pozitivnega toka. Prvi elektriški kolovrat je izumil Oton pl. Guerike (leta 1672.). § 54. Poizkusi z elektriškim kolovratom. Učinki elektrike so: 1.) mehanični, 2.) svetlobni in toplotni, 3.) fizijologijski, 4.) magne- tiški, 5.) kemijski. 1.) Mehanični učinki. Steklen valj brez dna postavi na kovinsko ploščo, v valj vsiplji precej veliko kroglic iz bezgovega stržena, na valj pa položi drugo kovinsko ploščo. Zvežeš li z izo¬ liranim dobrim elektrovodom zgornjo ploščo s pozitivnim konduktorjem, spodnjo pa z nega¬ tivnim, skačejo kroglice v valju med ploščama gori in doli, ako vrtiš drgač (elektriška toča). — Podobne pojave opazuješ pri e 1 e k - triškemzvoncuin drugih elektriških igra¬ čah. — Človeku, stoječemu na stolcu, ki ima steklene noge, in dotikajočemu se pozitivnega konduktorja, vstajajo lasje pokonci, ako vrtiš drgač. (Zakaj?) — Elektriški veter. Ako postaviš na pozitivni konduktor ukrivljeno in priostreno kovinsko palico (slika 36.) in blizu Slika 36. 56 osti gorečo svečo, se plamen sveče upogne vstran, ako vrtiš drgač in vzbujaš elektriko; s konduktorja pa ne moreš izvabiti nobene večje iskre. (Zakaj?) X 2.) Svetlobniintoplotniučinki elektrike. Na dobre elektrovode, ki so blizu konduktorja in odvodno zvezani z Zemljo, preskakujejo s konduktorja iskre. V majhnih daljavah so te iskre bolj ali manj vijoličaste, v večjih daljavah pa svetlo- bele, posebno ako ima elektrika veliko gostoto. Čim redkejši je zrak, v tem večje daljave more preskočiti elektriška iskra z enega dobrega elektrovoda na druzega. V zelo redkem zraku ne vidimo več pravih isker, ampak le vijoli¬ časte proge. Take proge lahko opazujemo v elektriškem jajcu (slika 37.), tj. jajcu podobni stekleni posodi, ki je povsod zrakotesno zaprta. V notranjščino molita ko¬ vinski kroglici a in b, pritrjeni na kovinskih paličicah. Podnožje je dobro obrušeno; od njega pa vodi v notranjščino tenka cev, ki jo zapira pipa h. Ako je zrak v jajcu zelo razredčen, in ako zvežeš podnožje z negativnim, obroč c pa s pozi¬ tivnim vodilom elektriškega kolovrata, vidiš med kroglama a in b lepe vijoli¬ časte proge. — Geisslerjeve steklene cevi. — Elektriška iskra OLŽ i g a lahko gorljive reči, n. pr. segret vinski cvet, pokalni plin, žveplov eter itd. (Elektriška pištola.) — Svetlobni pojavi na osteh. Ako pritrdiš kovinsko ost na pozitivni konduktor (slika 36.), vidiš v temi na njej lep vijoličast šopek. Če postaviš isto ost na negativni konduktor, vidiš v temi na njej le svetlo točko. Slika 38. kaže pripravo, sestoječo iz kovinske paličice cd, pri b pritrjene na stekleno palico. Paličica cd je pri c priostrena, pri e pa ima majhno kroglo. Na stojalu mm tiči krogla f; razdalja med kroglama f in d se da nekoliko premenjevati, ker je cd pri b nekoliko premična. Ako zvežeš kroglo f z negativnim konduktorjem, ost c pa držiš proti pozitivnemu konduk- torju, opazuješ v osti c svetlo točko, med kroglama e in / pa preskakujoče iskre; konduktor pa izgubiva polagoma svojo električnost. — Navidezno vsrkava ost c elektriko s konduktorja nase. 3.) Fizijologijski učinki elektrike. Vsaka elektriška iskra, ki preskoči z električnega telesa na človeški člen, povzroči v človeku poseben čut, kakor bi ga kdo z iglo pičil. Krepke elektriške iskre pa človeka za hip krepko stre¬ sejo, zelo velike ga tudi usmrte. 4. ) Magnetiški učinki. Železen valj, ovit z dolgo, tenko in dobro osamljeno žico, se nekoliko omagneti, ako teče skoz žico več časa krepek elektriški tok. 5. ) Kemijski učinki. Blizu elektriškega kolovrata opazujemo neki poseben vonj kakor po žveplu, to je vonj po ozonu, ki je nastal po pretvorbi kisika. Slika 37. 57 § 55. Lejdenska steklenica. Lejdenska ali Kleistova steklenica (slika 39.) je steklena posoda, ki je zunaj in znotraj dobre tri četrtine svoje višine oblepljena s štanijolom, na neoblepljenem robu pa pomazana s pečatnim vo¬ skom ali s šelakom, raztopljenim v vinskem cvetu. V posodi stoji, utrjena z lepenko ali kako drugo tvarino, palica iz medenine, ki se z enim koncem dotika dna, na drugem pa nosi kroglo iz medenine. Ta steklenica služi temu, da v njej nabiramo večje množine elektrike nego je sicer • moremo nabrati na konduktorju elektriškega kolo¬ vrata. Ako vzamemo lejdensko steklenico na spodnjem delu v roko in se s kroglo dotaknemo pozitivnega konduktorja na delujočem elektriškem kolovratu, steče na kroglo in notranjo oblogo toliko pozitivne elektrike, da dobita konduktor in notranja obloga potencijal iste višine. Ker se notranja obloga na¬ haja v neposrednji bližini vnanje z Zemljo vodilno zvezane obloge, ima večjo kapaciteto. Da dobi elektrika na njej isti potencijal, kakor je na pozitivnem konduktorju, je treba več elektrike, nego bi je bilo treba, ko bi obloga bila sama zase.: (Primerjaj poizkus e v § 51.). V čem obstaja povečanje kapacitete na notranji oblogi, uči nas tole raz- motrivanje. S pozitivnega konduktorja na oblogo prišla elektrika deluje raz¬ delilno na vnanjo oblogo. Po influenci vzbujena istoimenska elektrika je prosta in odteče takoj v Zemljo, raznoimenska (— E) pa je na oblogi vezana ter teži proti pozitivni elektriki na notranji oblogi. Vsled te svoje težnje veže en del pozitivne elektrike; radi česar se potencijal proste elektrike na notranji oblogi zmanjša. Ko se to zgodi, steče s konduktorja toliko pozitivne elektrike na ob¬ logo, da se ji poviša potencijal zopet do višine, ki se nahaja na konduktorju. Ta iznova na oblogo prešla elektrika deluje zopet razdelilno na vnanjo oblogo ter vzbuja nekoliko proste elektrike, ki odteče takoj v Zemljo, in nekoliko vezane, ki pa tudi s svoje strani veže en del pozitivne na notranji oblogi. Na ta način se potencijal notranje obloge vdrugič nekoliko zmanjša, in obloga dobi zopet nekoliko elektrike s konduktorja. Lejdenska steklenica je napolnjena ali naelektrena, kadar je na njeni s konduktorjem zvezani notranji oblogi elektriški potencijal prav iste višine kakor na konduktorju. Raznoimenski vežoči se elektriki na obeh oblogah težita, da bi se združili; združenje pa brani slabi provodnik, steklo. Ako zvežemo obe oblogi z dobrim elektrovodom, se elektriki združita; steklenica se izprazni ali izgubi svojo električnost. Slika 39. 58 Lejdensko steklenico moremo izprazniti tudi skozi svoje telo, treba le, da vzamemo napolnjeno steklenico v eno roko, s prstom druge roke pa se do¬ taknemo krogle. V hipu, ko se s prstom dovolj približamo krogli, preskoči z nje iskra z glasnim pokom, in po svojih udih čutimo elektriški udarec. Sila tega udarca je zavisna od množine v steklenici nabrane elektrike. Ako si poda več oseb roke in ako vzame prva oseba napolnjeno steklenico v roko, zadnja pa se dotakne krogle, čutijo vse osebe udarec istočasno. Močni elektriški udarci postanejo človeku lahko škodljivi ali celo smrtni. Da se taki nevarnosti izognemo, poslužujemo se za izpraznjevanje lejdenske steklenice posebne priprave, izpraznjevalca (slika 40.). Ta se¬ stoji iz dveh medenih žic, kateri sta zvezani v zglobec, da se dasta pri¬ makniti in odmakniti. Na vsako žico je pritrjeno stekleno držalo. Da izpraz¬ nimo z izpraznjevalcem lejdensko steklenico, polo¬ žimo eno kroglo izpraznjevalca na zunanjo oblogo lejdenske steklenice, z drugo pa se dotaknemo njene krogle. Večkrat se tudi pripeti, da se združita elektriki skozi steklo ali čez rob; v prvem primeru dobi steklo majhno luknjico in steklenica ni več za rabo. Poizkusi, ki jih moremo delati z elek¬ triko, nabrano na konduktorju elektriškega kolovrata, se dajo ponavljati z lejdensko steklenico z boljšim uspe¬ hom. N. pr. moremo vžigati žveplov eter, smodnik; topiti tanke železne žice itd. Lejdensko steklenico sta izumila Kunaus v Lejdenu in Kleist v Kaminu (1.1745.). § 56. Zgoščujoči ali kondenzacijski elektroskop (slika 41.) se razločuje od navadnega elektroskopa z dvema listkoma edino le v tem, da leži na prvi plošči še druga enako velika plošča s stek¬ lenim držalom. Ta plošča je na spodnji strani pomazana s šelakom, ki je raztopljen v vin¬ skem cvetu. Ta elektroskop rabimo, da zaznavamo električnost teles, ki imajo zelo nizek poten- cijal. V to svrho se spodnje plošče dotaknemo s telesom, ki ga hočemo preiskati glede elek- tričnosti, zgornje pa s prstom; potem pa to telo odstranimo in zgornjo ploščo odvzdigne- mo z držalom. Obe plošči in tanka izolujoča plast šelaka tvorijo pravzaprav lejdensko steklenico, pri kateri nadomešča spodnja Slika 41. 59 plošča notranjo, zgornja pa vnanjo oblogo. Ko odvzdignemo zgornjo ploščo, postane na spodnji plošči poprej vezana elektrika prosta in provzroči z elektriko, ki je bila prosta že poprej ter imela isti potencijal, kakor telo, ki ga preiskujemo, večji razhod listkov. § 57. Elektriški pojavi v ozračju. Strelovod. Učinki in pojavi bliska in močne elektriške iskre so si v vsem podobni! Opazovanje nas uči, da je zrak v višjih plasteh vsak čas, in sicer o jasnem vre¬ menu pozitivno, o deževnem časih pozitivno, največkrat pa negativ¬ no električen. Navadni oblaki so negativno, hudourni pa časih nega¬ tivno, časih pozitivno električni, in sicer je na teh največ proste elektrike. Elektrike polni oblaki delujejo po influenci na bližnje ne- električne oblake in na bližnje pozemeljske predmete; raznoimensko elektriko privlačujejo in vežejo, istoimensko pa odbijajo. Ako je pri¬ vlačna sila med oblačno in po influenci vzbujeno raznoimensko elek¬ triko dovolj velika, preskoči z oblaka elektriška iskra, — blisk ali strela. Preskoči 1 li ta elektriška iskra na Zemljo, pravimo, da trešči ali strela udari. Blisk spremljajoči zvok imenujemo grom. Grom in blisk nastajata istočasno, a zvok se širi dosti bolj počasi kakor svetloba: od bolj oddaljenih točk bliskove poti ga sli¬ šimo pozneje kakor od bližnjih. Bobnenje groma nastane s tem, ker se zvok na gorah, oblakih in drugih predmetih odbija. Učinki bliska so dosti silnejši nego učinki elektriške iskre na elektriškem kolovratu, ker se v blisku združujejo ogromne množine elektrike. Strela ubije ljudi in živali, ki jih zadene, dobre elektro- vode segreje ali jih celo stali, slabe elektrovode razdene, gorljive reči pa vžge. Železni predmeti, v katere je udarila strela, postanejo časih magnetni. Hudourni oblaki so lahko od nas toliko oddaljeni, da jih ne vidimo in da groma ne slišimo, ampak da vidimo le odsev bliskov v zraku. Tako bliskanje imenujemo potem svetlikanje ali bliskavico. Časih opazujemo učinke elektriškega udarca, čeravno ni z oblaka pre¬ skočila nobena elektriška iskra. Recimo, da visi pozitivno električen oblak prav blizu Zemlje. Njegova elektrika veže primerno množino po influenci vzbujene negativne elektrike na predmetih, ki so mu najbližnji. Ako izgubi oblak svojo elektriko s tem, da preskoči z njega elektriška iskra v drug oblak, ali pa v bolj oddaljen predmet na Zemljo, postane na zemeljskih predmetih poprej 60 vezana elektrika v hipu prosta ter steče nazaj v zemljo. Tak odtok elektrike se imenuje elektriški odskok ali vodena strela. Neposredno iz oblakov prihajajočo strelo imenujemo, razločujoč jo od vodene strele, ognjeno strelo. Elektriški odskok more usmrtiti ljudi in živali, ali ne vžiga nikoli. Strela udarja v najvišje predmete, ki so dobri elektrovodi, posebno če imajo osti, n. pr. v drevje, stolpe, dimnike itd. V ravninah rada udarja v močvirnata tla. Kako se moreš ob času hude ure čuvati, da te ne zadene strela? Da strela našim stanovanjem in poslopjem ne more škodo¬ vati, postavljamo nanje strelovode. Na naj višjem mestu po¬ slopja stoji 2 do 3 m dolg železen drog, ki je na zgornjem koncu priostren in pozlačen ali platiniran, prestrezalo. S tem je zvezano žično vože, *odvodnik > ki je od poslopja nekoliko oddaljeno in napeljano v vlažno zemljo ali kak vod¬ njak. — Dolgo poslopje mora imeti več prestrezal in več od- vodnikov, ki so med seboj vodilno zvezani. Če se nahaja na kakem mestu poslopja posebno veliko kovin, treba jih z odvodnikom kovinsko zvezati. Strelovodi učinkujejo na dvojni nat m: 1.), Oblakom zmanjšu¬ jejo njih električnost. V prestrezalu po influenci vzbt: ; . . nasprotno imenska elektrika uhaja polagoma v zrak ter nevtralizira enako množino elektrike v oblakih. — 2.) Ako trešči strela v strelovod, steče po najkrajši poti v Zemljo ter poslopju ne stori škode V temnih nočeh opazujemo časih, da se svetijo prestrezala strelovodov in osti dobrih elektrovodov, ki mole precej visoko v zrak., (Ogenj sv. Elija.) Ali bo strelovod kaj koristil, ako je kje pretrgan? — Strelovode sta iz¬ umila malone istočasno Benjamin Franklin (1.1753.) in P rok o p Diviš iz Znojma (1.1754.). b) Kinetična elektrika. / 1. Osnovni galvanski pojavi. Galvanski členi. Slika 42. § 58. Voltov člen. V stekleno posodo, ki je do tri četrtine napolnjena z razredčeno žveplovo kislino, po¬ stavi po eno ploščo iz cinka (Zn) in bakra (Cu) tako, da se nikjer ne dotikata (slika 42.); na vsako teh plošč pa še pritrdi bakreno žico, kakor kaže slika. Poizkusi: a) Ako spraviš konca bakrenih žic v dotiko in ju potem hitro potegneš narazen, zapaziš malo A'A. --U, JLk ' ■' v' ■ g JU, / 61 iskrico. — b) Položiš li konec ene žice na jezik, konec druge pa pod jezik, dobiš nek poseben okus. — c) Drobna magnetnica se iz svoje ravnotežne lege nekoliko odkloni, ako konca obeh žic zvežeš, potem pa daljši del žice prav blizu magnetnice držiš vzporedno z njeno ravnotežno smerjo. — d) S pomočjo občutljivega zgoščujočega elektroskopa lahko dokažeš, da se nahajata izvun kapljevine moleča konca bakra in svinca v elektriškem stanju, in sicer baker v pozi¬ tivnem, cink v negativnem; da ima torej baker pozitiven elektriški potencijal, cink pa negativen. Gori popisano pripravo imenujemo Voltov člen (element), ali vobče galvanski člen; iz tekočine moleča konca kovin pa pola, in sicer baker pozitivni, cink pa negativni pol. Raznovrstni poizkusi učijo, da se vzbuja vsakikrat, kadar se dotikata dve različni kovini ali ena kovina in oglje kake elektro- vodne tekočine* na teh telesih elektriški potencijal, ki je na enem pozitiven, na drugem negativen. Po dotiki dveh teles vzbujeno elektriko imenujemo gal¬ vansko (tično ali časih tudi voltovsko) elektriko; vzrok električnosti dotikajočih se teles zovemo elektrobudno (elektro¬ motorno) silo. Čim večja je diferenca potencijalov na dotika¬ jočih se telesih, tem jačjo si moramo misliti elektrobudno silo. Ako pri Voltovem členu (slika 42.) zvežemo žici, ki sta pritrjeni na baker in cink, teče po tej pozitivna elektrika z bakra proti cinku, negativna pa nasprotno s cinka proti bakru in se pri tem enake množine raznoimenskih elektrik nevtralizujejo. Dokler ima elektro- budna sila isto jakost, nadomešča takoj odteklo elektriko; raditega teče nepretrgoma pozitivna elektrika z bakra proti cinku in nasprotno negativna, in sicer toliko časa, dokler se na kovinah in tekočini ne izvrše take izpremembe, ki elektrobudno silo ali oslabe ali pa po¬ polnoma uničijo. Tako gibanje elektrike imenujemo galvanski tok. Iz po¬ vedanega je razvidno, da imamo dvojni tok, pozitivni in negativni. Navadno govorimo le o smeri pozitivnega toka. Vsako pripravo, v kateri zlagamo dve kovini ali sploh dva trdna dobra elektrovoda z eno ali dvema elektrovodnima tekočinama v ta namen, da dobivamo galvanski tok, imenujemo galvanski člen (element). 62 Iz tekočine moleči del trdnega telesa, ki ima pozitiven potenci j al, imenujemo pozitivni pol, drugega, ki ima negativen potendjal, pa n egati vni pol. Galvanski člen je sklenjen, ako sta oba pola zvezana po dobrem elektrovodu, sicer pa odprt ali prekinjen. Žica, ki veže oba pola, se zove polarna žica. Galvanska elektrika je bistveno ista kakor torna, razločuje se nekoliko po svojih učinkih. Viri torne elektrike dajejo razmeroma malo elektrike, pa z visokim potencijalom; viri galvanske elektrike dajejo množine elektrike, ki pa ima nizek potendjal. G a 1 v a n i je (1.1789.) prvi opazoval, da se pri dotikanju teles vzbuja elektrika, vendar je domneval, da to elektriko vzbuja živalsko življenje, a ne samo dotikanje. Volta je (1.1793.) opazoval, da se vzbuja elektrika, kadar se dotikata dva dobra elektrovoda. § 59. Galvanska baterija. Ako več galvanskih členov tako spoji¬ mo, da je pozitivni pol prvega člena vodilno zvezan z negativnim drugega, pozitivni pol drugega z negativnim tretjega itd., dobimo galvansko baterijo. Ako za to sestavo vzamemo Voltove člene, jo imenujemo tudi voltovsko baterijo. Slika 43. kaže tako baterijo, sestavljeno iz štirih členov. Cinek prvega člena je negativni, baker zadnjega člena pozitivni pol baterije. Ako zazname- I H suka 43. nujemo vrednost po- ■ ' """ ^ ^ ' tencijala na bakre¬ ni plošči odprtega člena s + e, vred¬ nost potencijala na cinkovi plošči z — e, potem je jas¬ no, da morajo vse plošče členov II, III in IV imeti potenci- jal +e, ker so vo¬ dilno zvezane z ba¬ kreno ploščo člena I. (Prva vrsta raz- kazka pod sliko 43.) Prav tako dobita obe plošči člena I, ki sta zvezani s cinkom člena II, od istega potencijal — e, plošče člena III in IV pa od bakra v drugem členu potencijal + e. (Druga vrsta razkazka.) Od cinka v 63 tretjem členu dobijo plošče spredaj stoječih členov potencijal — e, plošče v členu IV pa potencijal + e. Od cinka v členu IV. dobijo vse spredaj stoječe plošče potencijal — e; baker v členu IV pa ima po¬ tencijal + e. (Tretja in četrta vrsta razkazka.) Ako potencijalne vrednosti na baterijinih polih seštejemo (poizkus e) v § 51), do¬ bimo na vsakem polu baterije štirikrat večji potencijal kakor je na polu posameznega člena. Ako zvežemo pola galvanske baterije z žico, kroži po njej do¬ kaj jačji tok, nego je tok pri enem samem členu. § 60. Razni galvanski členi. Poleg opisanega Voltovega člena imamo še celo vrsto drugih členov. Ti se razločujejo po svoji vnanji obliki in velikosti, po jakosti elektrobudne sile in v tem, da elektro- budna sila pri nekaterih hitro pojema, pri nekaterih pa ostane več časa stalna. Najbolj običajni členi so: 1. ) Daniellov člen (slika 44.). V stekleni posodi V stoji odprt cinkov valj Z, v njem luknjičast prsten lonec (diafragma D), v loncu samem pa odprt bakren valj C. V prstenem loncu je nasičena raztopina modre galice, v stekleni posodi pa z vodo razredčena žveplova kislina. Baker je po¬ zitivni, cink pa negativni pol. 2. ) Bunsenov člen se razločuje od Daniellovega v tem, da se nahaja v prste¬ nem loncu nasičena solitrna kislina in v njej valj iz oglja. 3. ) Leclanchejev člen (slika 45.) V ste- stika 45. kleni posodi stoji luknjičast in valjast prsten lonec, v njem pa ogljena plošča v zmesi ogljenega prahu in rjavega manganavca. Zunaj prstenega lonca stoji cinkova palica. Posoda se napolni s salmija- kovo raztopino. Ogelj je pozitivni, cink pa nega¬ tivni pol. 4. ) Grenetov steklenični člen ali člen s kromovo kislino. Trebušnata stekle¬ nica s širokim grlom je pokrita z ebonitnim po¬ krovom, na katerem sta pritrjeni dve vzporedni ogljeni plošči. Sredi pokrova je vdelana medena Slika 44. 64 cev, po kateri se gori in doli premika medena paličica. Na nje spod¬ njem koncu je cinkova plošča tako pritrjena, da biva vedno sredi ogljenih plošč in vzporedno z njima. Z majhnim sklopnim vijakom se da cinkova plošča v poljubni višini utrditi. Steklenica je do polo¬ vice napolnjena z raztopino iz enega utežnega dela dvojnokromovo- kislega kalija v treh delih vode in v dveh delih žveplove kisline. — Kadar se člen ne rabi, se cink privzdigne tako visoko, da se tekočine več ne dotika. V vsakem galvanskem členu je cink amalgamiran z živim srebrom. — Iz posameznih členov sestavljamo baterije, kakor smo pokazali pri Voltovem členu. 2. Učinki galvanskega toka. § 61. Svetlobni in toplotni učinki galvanskega toka. Poizkus: a) Ako galvanski tok sklenjene galvanske baterije prekineš s tem, da ločiš polarni žici, zapaziš v tem hipu med njunima koncema majhno iskrico. Ta iskrica je bolj živahna, ako postaviš eno žico v živo srebro, drugo pa vanj vtikaš, a zopet izvlačiš. — Če pritrdiš eno žico na pilo, z drugo pa vlačiš.po njej, siplje pila iskre. Poizkušaj Ako zvežeš polami žici s tenko in kratko železno žico, se razgreje in razbeli in tudi stali, ako teče po njej dokaj jak galvanski tok. Isto opazuješ tudi na drugih kovinah. Čim slabši elektrovod je kovina, čim tanjša in krajša je, čim jačji je po njej krožeči galvanski tok, tem bolj se segreje. Elektriške žarnice. Slika 46. kaže elektriško žarnico v obliki, kakor jo je izumil Edison., V stekleni posodi A, ki ima obliko hruške in iz katere je zrak kolikor moči odstranjen ali pa nadomeščen z dušikom, se nahaja tenka zogljena nitka od bambusovih ali pavolnatih vla¬ ken. Ta nitka je privarjena na dve žici iz platine, ki sta v spodnjem delu v steklo vtopljeni. Hruška ima nastavek B, s katerim se da priviti v okov C. Pristavljene puščice kažejo smer, v kateri teče elek- triški tok po ogljeni niti. Kadar po tej niti kroži zadosti jak galvanski tok, zažari nit in daje lepo prijetno luč, ki je tem bolj svetlobela, čim višja je temperatura niti. 65 V novejšem času nadomeščajo pri žarnicah ogljene niti s ten¬ kimi a precej dolgimi žicami iz tantala, osmija ali volframa, to je kovin, ki se tale šele pri zelo .visokih temperaturah. Elektriške obločnice. Poizkus: Na konca polar¬ nih žic močne galvanske baterije pritrdi dva priostrena oglja. Ako spraviš njuni osti v dotiko in potem zopet nekoliko raz¬ makneš, nastane med njima zelo svetel plamen, ki šviga od osti do osti. Oglja se pri tem razbelita in obenem tudi kraj¬ šata. Elektriški tok odtrguje namreč ogljene delke, ki prevajajo potem elektriko z osti na ost. Najhitreje se krajša pozitivni ogelj, to je ogelj, s katerega teče pozitivna elektrika na drugega; ta ogelj ima tudi višjo temperaturo kot drugi. V plamenu med ogljema se tale vse kovine. Plamen ugasne sam ob sebi, če je razdalja med ogljema prekoračila gotovo mejo. Da ga zopet vžgemo, moramo oglja spraviti v dotiko a potem zopet nekoliko razmakniti. — Luč, ki jo daje plamen med ogljema, je za solnčno lučjo najbolj intenzivna in se imenuje elektriška obločna luč. . Aparate, s katerimi prirejamo elektriško obločno luč, imenujemo elek¬ triške obločnice. Bistven del vsake obločnice je mehanizem, ki spravi oglja v dotiko, kadar obločnico prižgemo, potem ju malo razmakne in ju drži ves čas v isti razdalji, ju torej v tem razmerju približuje, v katerem se vsled gorenja krajšata. Da vy je 1.1313.prvi prirejal elektriško obločno luč z 2000 Daniellovimi členi. — Elektriške žarnice imajo pred drugo lučjo mnogo ugodnosti; ne de¬ lajo saj, ne kvarijo zraka, se dajo izlahka prižgati in ugasniti. — Zakaj mora biti iz žarnice zrak kolikor moči odstranjen? — Zakaj žarnica ugasne, ako steklo razpoči? — Ako »žarnico obviješ s črnim papirjem, se papir, ko žarnica gori, v kratkem toliko segreje, da se vžge. — Črni papir vsrkava temne to¬ plotne žarke, ki prihajajo skoz steklo in se tako segreje. — Raditega utegne tudi žarnica provzročiti požar, če se nahaja v bližini temnih in lahko gor¬ ljivih reči. § 62. Kemijski učinki galvanskega toka. Poizkus: a) Skozi dno steklene posode A (slika 47.) sta napeljana dva listka iz pla¬ tina, ki imata na zunanjih koncih sklopna vijaka //.V posodi je voda, kateri je primešano nekoliko žveplove kisline. Nad platinova listka sta poveznjeni dve stekleni cevi h in o, polni vode. Ako pri¬ trdiš polarni žici galvanske baterije v vijakih ff, da kroži galvanski tok skozi okisano vodo, vzhajajo nad listkoma plinovi mehurčki, ki izpodrivajo vodo iz cevi. V cevi nad listkom, kjer vstopa pozitivni tok v vodo (nad pozitivnim polom), se razvija le polovica toliko S eneko v i č, Fizika. 5 66 plina, kakor v cevi, kjer vstopa negativni tok (nad negativnim polom). Ako čez nekoliko časa galvanski tok prekineš, cevko o obrneš in vanjo podržiš tlečo trsko, vzplam¬ ti ta s svetlim plamenom. Če pa isto storiš s cevko h, se uhajajoči plin sam vžge in zgori z malo svetečim plamenom. Plin v cevki o je kisik, v cevki h pa vodik; to sta tista plina, iz katerih je sestavljena voda. Galvanski tok, tekoč skozi vodo, jo razkraja v njeni sestavini: v kisik in vodik. Mesto, kjer vstopa pozitivni tok v vodo, ime¬ nujemo anodo (vhod); kjer izstopa pozitivni tok, pa je k a to d a (izhod). Poizkus: b) Stekleno posodo napolni z raztopino modre galice; v to raztopino obesi dve bakreni plošči toliko vsaksebi, da se nikjer ne dotikata, in zveži potem eno teh ploščic s pozitivnim, drugo z negativnim polom galvanske baterije. — Ko je galvanski tok ne¬ koliko časa krožil skozi raztopino, postane negativna plošča debe¬ lejša, ker se na njej izločuje čist baker, pozitivna bakrena ploščica pa postaja vedno drobnejša; raztopina poleg pozitivne plošče ob¬ drži svojo temnomodro barvo, poleg negativne ploščice pa postaja bolj svetla. Galvanski tok razkraja tudi modro galico tako, da se čisti baker izločuje na onem trdnem telesu, po katerem izstopa galvanski tok iz raztopine. Iz teh poizkusov razvidimo, da galvanski tok, tekoč skozi ne¬ katera telesa, ista razkraja v tvamo nove dele ali sestavine. Takšne učinke galvanskega toka imenujemo kemijske; razkroj teles po gal¬ vanskem toku pa elektrolizo. Telesa, ki so po galvanskem toku razkrojna, se zovejo elektroliti. Vobče se dajo po galvanskem toku razkrajati le tista sestavljena telesa, ki so dobri elektrovodi in ali sama ob sebi tekoča ali pa raztopljena ali staljena. § 63. Galvanoplastika. Na poizkus b), opisan v poprejšnjem paragrafu, se opira galvanoplastika, to je ponarejanje Slika 47. 67 plastičnih predmetov v bakru s pomočjo galvanskega toka. To se vrši takole: Od predmeta, katerega hočemo v bakru pona¬ rediti, si napravimo naj¬ prej negativni odtis iz voska ali druge plastič¬ ne tvarine s tem, da pred¬ met prav močno nanjo pri¬ tiskamo. Površje tega od¬ tisa posujemo s kovinskim prahom ali grafitom, da postane provodno. Tako pripravljeni odtis obesimo potem v kadičko od sla¬ bega elektrovoda na drog B (slika 48), kadičko pa napolnimo z na¬ sičeno raztopino modre galice. Na drugi drog D obesimo v raz¬ topino večjo bakreno ploščo. Drog B zvežemo potem z negativnim, drog Z) pa s pozitivnim polom galvanske baterije. Na negativnem odtisu se izločuje čist baker v obliki skorje, ki je tem debelejša, čim dalje časa kroži galvanski tok. Ta skorja se da odluščiti ter je predmetu v vsem podobna; zove se pozitivni odtis. Z enim in istim negativnim odtisom si moremo narejati po več pozitivnih odtisov. Galvanoplastiko sta leta 1838.izumila Jakobi v Petrogradu in Anglež Spencer. — Kovinske predmete moremo na podoben način s pomočjo galvan¬ skega toka pozlatiti, posrebriti ali ponikljati. V ta namen je treba namesto raztopine modre galice vzeti raztopine soli, ki imajo v sebi zlato, oziroma srebro in nikelj. Tako postopanje se imenuje galvanostegija. § 64. Kako merimo jakost toka. Ampere. Elektroliza nam služi v to, da med seboj primerjamo in merimo jakost različnih gal¬ vanskih tokov. Očividno je, da je oni tok jačji, ki v istem času raz¬ kroji več vode v njeni sestavini: kisik in vodik. Za enoto tokove jakosti so določili jakost tistega toka, ki krožeč skozi vodo v eni minuti raz¬ vija 10-4 kubičnih centimetrov pokalnega plina, t. j. zmesi kisika in vodika pri temperaturi 0°C in pod pritiskom ene atmosfere. To enoto imenujemo ampere, na čast fiziku Andreju Mariji Ampere (roj. v Lyonu 1.1775., umrlemu v Marzelju 1.1836.). Aparate, s katerimi merimo jakost toka, imenujemo vobče volta- metre. Če merimo jakost toka po razkroju vode, imenujemo take volta- metre vodne voltametre. Pri teh je nad katodo in anodo poveznjen en sam cilinder. 5 < 68 Tok z jakostjo enega ampera izločuje v eni sekundi iz modre galice 0 • 328 mg bakra, iz raztopine srebrovega nitrata (peklenskega kamna) 1-118 mg srebra. Slika 49. § 65. Kako deluje galvanski tok na magnetnico. Poizkus: Bakren pravokotnik bc df (slika 49.), na katerem se nahajajo tri odklonice, postavi tako, da se ujema nje¬ gova ravnina z magnetiškim meridijanom in da kaže stranica n proti severu; potem pritrdi polami žici galvanske baterije v sklopna vijaka b in g, in sicer pozitiv¬ no pri b. Dokler po pravokotniku ne kroži gal¬ vanski tok, so severni poli magnetnic obrnjeni proti severu, magnetnice same ležijo natančno nad stranico cd, ozi¬ roma gf. Ko pa galvanski tok skleneš, se od¬ klonijo vse tri magnetnice iz svoje po¬ prejšnje lege v smeri pristavljenih puščic. Ko se po nekoliko nihajih umirijo, kaže južni pol magnetnice na vrhu pravokotnika nekoliko proti levi, južna pola drugih dveh magnetnic pa nekoliko proti desni. Če tok prekineš, se magnetnice vrnejo v svojo poprejšnjo lego (magnetiški meridijan). Galvanski tok, ki kroži v bližini magnetnice, odklanja jo iz njene ravnotežne lege. Fizik Ampere je (1. 1825.) z mnogovrstnimi poizkusi do¬ kazal, da dobimo smer, v katero se magnetnica odkloni, po temle pravilu: -Ako si mislimo človeka, ki plava v smeri pozi¬ tivnega toka in gleda proti severnemu polu magnet¬ nice, tedaj se odklanja ta pol v ono stran, kamor kaže plavačeva levica. Poizkusi kažejo dalje: 1.) Isti galvanski tok deluje na magnet¬ nico z manjšo silo, ako ga od nje bolj oddaljimo, in obratno. — 2.) Pri enakih razdaljah delujejo jačji toki na magnetnico z večjo silo nego slabejši. — 3.) Galvanski tok teži na to, da magnetnico postavi pravokotno na svojo smer. 69 Galvanoskopi. Delovanje galvanskega toka na magnetnico upo¬ rabljamo pri galvanoskopih, t. j. pripravah, s katerimi zvemo prisotnost, smer kateregakoli galvan¬ skega toka. Najbolj enostavni galvano- skop dobimo, ako pod magnetnico v sliki 49. postavimo v stopinje raz¬ deljeno krožnino, na kateri beremo, za koliko ločnih stopinj se magnet- nica iz svoje ravnotežne lege odkloni. Galvanoskopi, ki so tako urejeni, da se meri z njimi tudi jakost toka, se imenujejo galvanometri. Galvanoskop, ki služi pri mer¬ jenju prav slabih ali šibkih galvan¬ skih tokov, kaže slika 50. Ta gal¬ vanoskop je sestavljen iz otlega, lesenega, podolgastega okvirčka AB, okoli katerega je s svilo omotana bakrena žica v horizontalnih ovojih ovita 50- do 100- ali še večkrat, in iz magnetne palice ns, ki se v notranjem delu okvirčka lahko vrti okoli horizontalne, skozi njeno težišče idoče osi. Na magnetnici je pravokotno pritrjen kazalec 2 , ki se s svojim koncem giblje pred delom na ločne stopinje razdeljene krožnice. Ako izpustimo po bakreni žici galvanski tok, se magnetnica iz svoje horizontalne lege bolj ali manj odkloni; število stopinj tega odklona javi kazalec z. Opisani galvanoskop, ki ga imenujemo tudi multiplikator, je zelo občutljiv, kajti tokov učinek na magnetnico se s tem pomnoži, da tok kroži v veliki bližini in mnogokrat okoli magnetnice. Galvanometri nam kažejo, da vsak galvanski tok polagoma pojema, in da stavijo elektrovodi galvanskemu toku neki poseben upor. Ta upor imenu¬ jemo pr o v od ni upor. Čim večji je provodni upor kakega elektrovoda, tem manjšo elektriško provodljivost ima telo in obratno. Izmed kovin je srebro najboljši elektrovod, baker boljši kakor železo itd. Tekočine pa so vobče slabi elektrovodi. Elektrovodi iz iste tvarine imajo tem manjši upor, čim so krajši in debelejši. Za enoto upora jemljemo upor, ki ga ima živosrebru steber, ki je 106 cm dolg in ima 1 mm 1 proreza ter temperaturo 0" C. To enoto imenujemo oh m (izgov. om), na čast fiziku Juriju Simonu Ohm-u, ki je bil rojen v Erlangenu 1.1787. in umrl v Monakovem 1.1854. Slika 50. 70 § 66. Elektromagneti. Poizkus: a) Bakreno žico, po ka¬ teri kroži galvanski tok, položi v železne opilke. Če jo privzdigneš, obvisi nekoliko opilkov na njej, kakor na magnetu; opilki pa od¬ padejo, ko prekineš tok. Poizkus: b) Okoli železnega valja ovij bakreno in s svilo omotano ali prepredeno žico v isto smer 20- do 50 krat. Ako konca žice zvežeš s poloma galvanske baterije, se železo v hipu omagneti, ko tok skleneš, in ostane magnetno, dokler tok kroži okoli njega. Če tok prekineš, izgubi svojo magnetnost, a jo zopet dobi, če tok skleneš. Tudi jeklo se na ta način omagneti, ostane pa po prekidu toka traj¬ no magnetno. Galvanski tok, ki kroži oboli železa ali jekla, ju pretvori v magnete, elektromagnete imenovane. Jekleni elektromagneti obdržijo svojo magnetnost trajno, železni pa le začasno, dokler kroži okoli njih galvanski tok. Čim jačji je galvanski tok, čim večkrat kroži okoli železa in čim debelejše je železo, tem krepkejši postane elektromagnet; vendar se da pri vsakem elektromagnetu njegova magnetnost z ojačenjem toka in s pomnožitvijo žičnih ovojev povišati le do gotove meje — do sitišča.^ Elektromagnetom dajemo navadno podkovasto obliko ter žice navijemo na leseno tuljavo, ki jo potem nataknemo na elektro¬ magnet (slika 51.). Kadar ima elektromagnet iz železa na svojih koncih kotvico, obdrži tudi po prekidu toka nekoliko magnetnosti, ki pa izgine, če kotvico odtrgamo. Lego polov pri elektromagnetu lahko določimo po Amperovem pravilu, namreč: Če si mislimo člo¬ veka, ki plava v smeri pozitivnega toka in gleda proti elektromagnetu, potem je severni pol na onem koncu, kamor kaže plavaČeva levica. Pole najdemo pa tudi po tem pravilu: Ako gledamo proti koncu elektromagneta, potem je severni pol na tistem koncu, okoli katerega kroži pozitivni tok v nasprotnem zmislu kakor kazalec na uri, južni pol na tistem koncu, okoli katerega kroži tok v zmislu kakor kazalec na uri. § 67. Elektriški brzojav ali telegraf. Brzojav imenujemo vobče vsako pripravo, s katero dajemo s posebnimi znaki poro- 71 čila v daljavo. Morsejev pisalni elektriški brzojav, ki je sedaj po vsem svetu razširjen, je 1.) iz galvanske baterije, 2.) iz ključa, s katerim galvanski tok sklepamo in prekinjamo, 3.) iz prejemala ali pisal nega stroja. 1.) Ključ (slika 52.). Na leseni podstavi stoječ meden steber ab nosi dvoročen meden vzvod ff, ki ga prožno pero g pritiska tako, da se njegov prednji konec naslanja na meden sto¬ žec s. Pri c ima vzvod nekoliko na¬ vzdol moleč nos, ki se dotakne kovinskega stebrička n, kadar vzvod pri gumbi h pritisneš navzdol. Pri n, a in s so luknjice, v katerih z vijaki pritrjujemo elektrovodne žice. 2.) Prejemalo ali pisalni stroj (slika 53.). Na leseni podlagi stoji dvokrak elektromagnet bb; njemu nasproti na vz¬ vodu dd železna kotvica cc. Na drugem koncu vzvoda se nahaja šiljast in pošev stoječ klinček. Prožno pero f nateguje vzvod tako, da je kotvica od elektromagneta nekoliko oddaljena, dokler po ovojih ne kroži tok. Na levi strani se nahaja še kolesje, ki vrti valja h in n, med katerima drsi 1 cm širok papirnat trak. 72 Ako spustimo okoli elektromagneta galvanski tok, se železo omagneti, pritegne kotvico nase, klinček d pa pritisne na papir. Pre¬ kinemo li tok, izgubi železo svojo magnetnost, pero f pa potegne vzvod dd v poprejšnjo lego. Klinček d naredi na počasi drsajočem papirju piko ali črto, če je galvanski tok sklenjen le za hip ali pa nekoliko časa. Iz takih pik in črt je sestavljena vsa abeceda in iz te se zlagajo besede. Na vsaki postaji je treba ključa, prejemala in stalne galvanske baterije. Obe postaji, med katerima hočemo brzojaviti, morata biti zvezani po dobrem elektrovodu, da more galvanski tok krožiti od ene do druge in nazaj. V to svrho zadošča že ena, med postajama izolirano, navadno na lesenih drogih razpeta žica, brzojavna žica, ker more galvanski tok od druge postaje do prve nazaj teči tudi v zemlji. Slika 54. Slika 54. kaže, kako je treba na dveh postajah med seboj zve¬ zati posamezne brzojavne aparate. V sliki zaznamenuje s ključ, m prejemalo, b galvansko baterijo, P kovinsko ploščo, zakopano y vlažno zemljo. Ključ na desni strani ima tako lego, da je galvanska baterija na tej postaji sklenjena. Pristavljene puščice kažejo smer krožečega toka. Ako pritisk na ključ pri s poneha, se vzvod vrne v svojo ravnotežno lego. Za zaznamenovanje črk in številk služijo znaki: 73 1 - 6- pika . klinček _ 2 - 7- dvopičje- vprašaj _ 3 - 8- podpičje- klicaj _ 4 - 9_ 5 . 0_ Anglež H u g h e s je izumil brzojav, pri katerem prejemalo črke kar tiska na papirnati trak. — Pri prekmorskih brzojavih služijo kot prejemala občutljivi galvanometri. Ako galvanski tok premenoma pošiljamo okoli magnetnice enkrat v tej, enkrat v drugi smeri, se magnetnica odklanja na različni strani. Iz od¬ klonov magnetnice na dve različni strani se da sestaviti abeceda na podoben način kakor iz črk in pik. — Za provajanje galvanskega toka pri prekmorskih brzojavih jemljemo kablje, ki leže na morskem dnu in so takole narejeni: z gutaperho izolirane bakrene žice, ki služijo kot elektrovodi, so ovite s poka- tranjeno juto; okoli tega ovoja je svinčen plašč, ki je zopet ovit s pokatranje- nim predivom iz konopelj. § 68. Elektriški zvonec ali hišni brzojav je sestavljen takole: Na leseni deski A (slika 55.) je pritrjen njegovih žičnih ovojev sta pritrjena z vijakoma s in s'. Magnetovima polo¬ ma nasproti visi na prožnem peresu b kotvica a, ki ima na svojem podaljšku kroglo H. Na kotvico pritrjeno lahko pero / se naslanja na ost vijaka s"; S t in S 2 sta sklopna vijaka ter je S 2 po žici zvezan z vijakom s, S 1 pa s steb¬ ričkom, skozi katerega gre vijak s". Ako pritrdimo polarni žici galvan¬ ske baterije v sklopna vijaka S t in S 2 , je galvanski tok sklenjen, železo elek¬ tromagneta se omagneti ter pritegne kotvico nase. Obenem pa udari krogla H na zvonec G. Ko se kotvica nasloni na magnetova pola, se pero / ne do¬ tika več vijaka s" in se zato tok na tem mestu prekine. Po prekinjenju toka izgubi elektromagnet svojo magnet- nost, pero b odtrga kotvico od magneta in jo nasloni na vijak s" — tok se vnovič sklene in poprejšnji pojav se ponovi. Ako elektriškega toka na kakem drugem mestu ne prekinemo, udarja krogla nepre¬ trgoma cb zvonec. Hočemo li z zvoncem dajati ob gotovih časih zna¬ menja, moramo »v tokovem krogu imeti pripravo — stikalo —, s katerim tok, kadar hočemo, sklenemo in prekinemo. elektromagnet MM; konca Slika 55. 74 Slika 56. kaže, kako je treba zvonec A, baterijo B zvezati z več stikali 1, 2, 3 .. ki se lahko nahajajo v različnih prostorih. Slika 56. § 69. Inducirani elektriški toki. I. Voltovska ali galvanska indukcija. Poizkus: Na otlo cev ali tuljavo B (slika 57.) je navita s svilo prepredena, več metrov dolga bakrena žica, ki nosi na svojih koncih sklopna vijaka c in d. Ta tuljava tiči v otlini druge tuljave A, na katero je ovita izolirana, tanka, Slika 57. 50 do 100 m dolga ^ Ca h 3 *k° nC *k 9 ^in°^ napeljana žica v poso¬ dico z živim srebrom. Ako polarno žico drugega pola p vtakneš v posodico z živim srebrom, ter s tem skleneš galvanski tok, se magnetnica na gal- vanoskopu za hip odkloni vstran, a se po nekoliko nihajih vrne v svojo ravnotežno lego. Če tok prekineš, se magnetnica zopet za hip odkloni, pa na drugo stran kakor pri sklepu toka. 75 Isti pojav opaziš tudi takrat, kadar polami žici galvan¬ skega člena stalno pritrdiš v sklopna vijaka c in d, potem pa tuljavo B vtakneš v votlino tuljave A, in potem zopet vun potegneš. Hipni odklon magnetnice javi, da se je v tuljavi A vzbudil le hip trajajoči elektriški tok. Iz teh poizkusov izvajamo: Galvanski tok, ki kroži v bližini sklenjenega dobrega elektrovoda, vzbuja v tem pri vsakem sklepu in prekinjenju trenoten ali hipen elek¬ triški tok. Tak elektriški tok se v sklenjenem elektrovodu vzbudi tudi vsakikrat, če mu gal¬ vanski tok približamo ali od njega odmaknemo ali če se galvanskemu toku jakost hipno poveča ali zmanjša. Tako vzbujanje elektriških tokov imenujemo voltovsko ali galvansko indukcijo (elektriški rtavod); vzbujene toke pa inducirane ali sekundarne (navedene). Elektriški toki, ki vzbujajo inducirane toke, so inducirajoči ali primarni. Tuljava B je primarna ali glavna; tuljava A sekun¬ darna stranska ali indukčna. Pri sklepanju ali bližan ju primarnega toka inducirani tok ima nasprotno smer kakor primarni; pri prekinjenju ali odmaknjen ju inducirani tok pa steče v isti smeri kakor primarni. Inducirani toki so tem jačji, čim jačji je primarni tok in čim večkrat ste žici na obeh tuljavah naviti. II. Magnetiška indukcija. Poizkus: a) Na leseno cev A (slika 58.) je navita dolga, tenka in s svilo prepredena žica na koncih s sklopnima vijakoma a in b. Tako cev imenu¬ jemo indukčno (navodno) tuljavo. Od vijakov a in b sta napeljani žici do galvanoskopa M. — Če vtakneš magnetno palico v votlino tuljave, se magnetnica na galvanometru za hip odkloni ter javi s tem, da se je v žici na indukčni tuljavi vzbu¬ dil le za hip trajajoč elektriški tok. Drugi hipen odklon mag¬ netnice — toda v nasprotno stran — opaziš, ako magnet potegneš iz cevi. — Ako magnetiška pola zameniš, se magnetnica odklanja na nasprotni strani. 76 Poizkus: b) V tuljavo vtak¬ ni palico iz mehkega železa. Ako tej palici približaš krepak magnet, se železo po indukciji omagneti, magnetnica pa se prav tako odklo¬ ni, kakor če bi v tuljavo vtaknil magnet. Če magnet odstraniš, izgubi železo svojo magnetnost, magnet¬ nica pa se zopet za hip odkloni, kakor če bi magnet potegnil iz tuljave. Iz teh poizkusov izvajamo: -+ Kadar se v bližini skle¬ njenega elektrovoda i z - premeni položaj ali jakost kakega magneta, se v tem elektrovodu vsakikrat vzbudi hip trajajoč in¬ ducirani tok. Ta pojav imenujemo magnet n iško indukcijo; indu¬ cirani toki so magnetoelektriški ali po magnetih navedeni. Magnetoelektriški toki so tem jačji, a) čim večkrat je žica ovita, b) čim jačji je magnet, c) čim hitreje se vrše izpremembe v položaju jakosti magneta. Poizkus: c) Zelo kratko indukčno tuljavo, ki je zvezana s prav občutljivim galvanoskopom, premikaj skokoma od desne proti levi črez dolgo magnetno palico /S (slika 59.), tako da pride za¬ poredoma v točke 1, 2, 3, do 6. Dokler se tuljava premika od točke 1 do sredine { magneta, do točke 4, se magnetnica pri i vsakem premaknjenju tuljave odkloni na eno in isto stran, ko pa se tuljava premika po južnem delu magneta od točke 4 do točke 6, se magnet¬ nica pri vsakem premaknjenju tuljave odkloni na nasprotno stran kakor poprej. Odklon magnetnice, torej tudi inducirani tok, je najjačji, ko pride tuljava na magnetni pol. Slika 60. Poizkus: č) Dve magnetni palici J S j• n' s' s r j in J’S’ zveži v eno palico tako, da se stikata L . L .71 T.'\ 1 istoimenska pola SS' (slika 60.). Slika .59. Slika 58. 77 Afco premikaš tuljavo, ki si jo rabil pri poizkusu c), od desne proti levi črez obe palici, dobivaš inducirane toke, ki menjajo svojo smer v točkah R in R' na magnetiških razmejah, in so najjačji, ko pride indukčna tuljava nad magnetiške pole. Učinki induciranih tokov so sploh enaki kakor učinki galvanske elektrike; vendar se inducirani toki posebno odlikujejo po svojih fizijologiških, toplotnih in kemijskih učinkih. § 70. Indukčni aparati. Aparate, pri katerih vzbujamo s skle¬ panjem in prekinjevanjem galvanskega toka in z elektromagneti inducirane toke, imenujemo indukčne aparate ali induk- torje. Induktor, ki ga je izumil Ruhmkorff, predstavlja slika 61. Na lesenem podstav¬ ku je pritrjena indukčna tuljava A, na katero je ovita zelo tenka, kolikor moči dobro izolirana, 100 do 1000 in časih tudi .več tisoč metrov dolga bakre¬ na žica, katere konca sta pritrjena na stebričkih a in b. V votlini te tuljave tiči primarna tuljava B, ki je ovita z debelejšo in dosti krajšo izolirano bakreno žico. En konec te žice je zvezan s sklopnim vijakom c, drugi pa s prožnim peresom p. Votlina te tuljave je napolnjena s tenkimi pali¬ cami iz mehkega železa, katerih konci mole na desni strani nekoliko iz tuljave. Pero p ima na zgornjem koncu malo železno kotvico, ter se naslanja na ost vijaka, ki gre skozi stebriček s. Pri a in b sta dve palici P in P', ki jih lahko spravimo v dotiko ali potegnemo bolj ali manj vsaksebi. Stebrička s in r sta z bakreno žico zvezana s poloma galvanske baterije G. Pero p služi v to, da galvanski tok vrstoma sklepa in prekinja. Kadar se naslanja na vijak v stebričku s, je galvanski tok sklenjen. Tedaj se železo v tuljavi omagneti ter potegne kotvico nase; potem pa se pero ne dotika več vijaka in je galvanski tok prekinjen. (Pri¬ merjaj elektriški zvopec.) Pri vsakem sklepu in prekinjenju galvanskega toka dobimo dva (po galvanskem toku in po magnetu) inducirana toka, ki stečeta po žici v isto smer in se ojačujeta. Slika 61. 78 Ako palici P in P' zadosti približamo, švigajo z druge na drugo elektriške iskre, ki so najbolj močne pri prekinjenju galvan¬ skega toka. Pri malih induktorjih preskočijo te iskre komaj daljavo par milimetrov, pri velikih pa daljavo več centimetrov do enega metra. Kadar stečejo inducirani toki po živem človeškem ali živalskem telesu, povzroči vsak tok elektriški udarec, ki utegne postati celo smrtnonevaren. Male induktorje rabijo zdravniki v zdravilne namene, veliki induktorji pa se rabijo pri brezžičnem brzojavljenju, za proizvajanje Rontgenovih žar¬ kov itd. § 71. Dinamoelektriški stroji. Stroje, s katerimi proizvajamo po magnetih inducirane elektriške toke, imenujemo dinamoelek- triške stroje ah dinamostroje. Pri vsakem dinamostroju imamo indukčne tuljave z mehkim železom v vothni, ki jih vrtimo mimo polov krepkih magnetov. Glede na to, ah inducirani toki v vnanjem tokovodu svojo smer vrstoma menjavajo, ah pa tečejo ves čas v eni in isti smeri, razločujemo dinamostroj e za iz¬ menične toke in stroje za istosmerne toke. Princip dinamo¬ stroj a za istosmerne toke z Grammejevim obročem predočuje shka 62. Bistveni del tega stroja je obroč iz mehkega železa, na ka¬ terem je več indukčnih tuljav. Ta obroč je pritrjen na horizontalni osi in se da hitro vrteti med poloma J in S krep¬ kega elektromagneta. Konca žic dveh sosednjih tuljav sta med seboj zvezana; od vsa¬ kega zvežišča pa je napeljana izolirana žica do bakrene ploščice, ki se nahaja na osi. Vse te ploščice so izolirane druga od druge in tudi od osi. Pri a in b sta dve bakreni peresi (krtači imenovani), ki drsata ob ploščicah, kadar se obroč vrh. Od krtače a je žica napeljana okoli elektromagneta S, odtod okoli elektromagneta J in dalje proti C v vnanji tokovod, od peresa b gre žica proti vnanjemu tokovodu D. Slika 62. 79 S tem strojem dobivamo inducirane toke na nastopni način: Vsak elektromagnet obdrži nekoliko magnetizma tudi še potem, ko prekinemo galvanski tok. Magnetiška pola J in S omagnetita obroč po indukciji, da postane leva polovica sevemomagnetna s po¬ lom nasproti ], desna polovica južnomagnetna s polom nasproti S. Železni obroč potem lahko smatramo za dva v polukrog zavita magneta, ki se nasproti J stikata s severnima, nasproti S z južnima poloma ter imata svoji razmeji pri A in B. Četudi obroč vrtimo, ostaneta inducirana magnetiška pola v prostoru na istem mestu. Ako žici C in D zvežemo v sklenjen tokovod in potem obroč vrtimo v zmislu pristavljene puščice, dobimo isti pojav, ki smo ga popisali pri poizkusu c) v 69. paragrafu. V vseh tuljavah, ki niso na magne- tiških razmejah, se vzbujajo inducirani toki, ki imajo na levi polo¬ vici obroča nasprotno smer s toki na desni polovici (zakaj?). Po¬ zitivni toki obeh polovic se stekajo pri a v en sam tok, negativni pri b. Od a teče pozitivni tok okoli desnega elektromagneta, indu¬ cira v njem severni magnetiški pol, potem okoli levega magneta, v katerem inducira južni magnetiški pol, potem proti C in D. Tako se ojačita magnetiška pola, ki vzbujata zopet jačje inducirane toke. Ako se obroč vrti nepretrgoma, nastajajo inducirani toki hipoma drug za drugim, tako da teče okoli elektromagnetov in po vnanjem tokovodu med C in D elektriški tok brez presledka in v isti smeri. Ojačenje elektromagnetov in ojačenje induciranih tokov se more le toliko časa vršiti, da se elektromagneta omagnetita do sitišča. Jakost na dinamostroju induciranih elektriških tokov je zavisna od ja¬ kosti inducirajočih elektromagnetov, od števila tuljav, od števila ovojev na vsaki tuljavi in od hitrosti, s katero se tuljave vrte mimo elektromagnetov. Gonilno silo pri velikih dinamostrojih dajo razni parni stroji, turbine ali drugi motorji. § 72. Elektromotor. Če napeljemo v dinamostroj k!repak elek¬ triški tok bodisi iz galvanske baterije ali iz drugega dinamostroja, da teče okoli elektromagnetov v isti smeri, kakor kažejo puščice v sliki 62., se Grammejev obroč vrti v nasprotni smeri, kakor ga moramo vrteti, kadar s tem strojem proizvajamo inducirane toke. Vrteči se obroč lahko služi kot gonilna sila ali kot motor za druge stroje. Dinamostroj, ki ga goni od zunaj napeljani elektriški tok in ki služi kot motor za druge stroje, imenujemo elektromotor. Ko napeljemo v dinamostroj od zunaj elektriški tok v označeni smeri, nastane na elektromagnetih pri S severni, pri J južni pol, v obroču pa na- 80 staneta pri A južna, pri B severna pola. Ker se istoimenski magnetiški poli odbijajo, raznoimenski pa privlačijo, se obroč vrti na zgornjem delu od desne proti levi. Elektromotorje rabimo kot gonilne stroje v raznih obrtih, pri elektriški cestni železnici itd. Slika 63. § 73. Termoelektrika. (Elektrika, vzbujena po toploti.) Poiz¬ kus: Na bismutovo palico op (slika 63.) je privarjena v točkah m in n dvakrat pravokotno ukrivljena antimonova žica; v pravokot¬ niku pa se nahaja magnetnica. Ta pravokot¬ nik postavi v ravnino magnetiškega meri- dijana, potem pa segrevaj spojišče o s pla¬ menom vinskega cveta. Magnetnica se iz pravokotnikove ravnine nekoliko odkloni ter kaže s tem prisotnost elektriškega toka, ki kroži v smer onmao, torej na segretem spo- jišču od bismuta proti antimonu. — Magnet¬ nica pa se vrne v svojo prvobitno lego, če se spojišče o do tiste temperature ohladi, ki jo ima spojišče p. Antimon in bismut lahko nadomestiš tudi z dvema drugima kovinama. Elektriški tok, ki ga vzbuja toplota, imenujemo termoelek- triški tok; opisano pripravo pa termoelektriški člen. § 74. Brezžični brzojav. Poizkus: V kratki stekleni cevki s približno 5 mm svetlobe se nahajata dva premična kovinska batička, vsak s pritrjeno bakreno žico kot držalom. Prostor med tema batič- koma napolni z drobnimi opilki od bakra, niklja ali srebra! — Tako pripravljena cevka se imenuje ko h er er. Koherer zveži z galvansko baterijo in elektriškim zvoncem kakor kaže slika 64., v kateri znači O baterijo, H zvonec in K koherer. V koherer ju sta a 'm. b kovinska batička, med njima pa kovinski opilki. Ako z batičkoma opilke skupaj stisneš, zvoni zvonec nepre¬ nehoma; začne pa bolj tiho zvoniti, ako batička polagoma razmikaš in s tem opilke rahljaš, utihne pa popolnoma, če so opilki do gotove meje zrahljani. Z rahljanjem opilkov se povečuje njihov elektriški provodni upor in postane naposled tolik, da se prekine gal¬ vanski tok. 81 Slika 64. Ako potem v bližini tako zrahljanega kohererja izprazniš z elektriko napolnjeno lejdensko steklenico tako, da se pojavi krepka elektriška iskra, zazvoni elektriški zvonec in zvoni toliko časa, dokler v kohererju opilkov z lahkim udarcem na cevko vnovič ne zrahljaš. — Isto opa¬ zuješ, ako v bližini kohererja za kratek hip skleneš indukčni ^ aparat (slika 61.), da se med paličkama P in P' pojavijo krep¬ ke elektriške iskre. Pri opisanem po¬ izkusu lahko elek¬ triški zvonec nado¬ mestiš s pisalnim strojem Morsejevega brzojava. Kadar koherer propušča galvanski tok dalje časa, zariše pisalni klinček na drsajočem papirju črto, če pa po izprožitvi elektriške iskre takoj izlahka udariš na koherer in s tem sklenjeni galvanski tok takoj prekineš, dobiš na papirju piko. Pojave pri kohererju si pojasnjujemo takole: Dokler so opilki zrahljani, se ne dotikajo neposredno, ker je vsak obdan z zelo tenko zračjo plastjo; zaraditega je provodni upor med njimi zelo velik. Po krepki elektriški iskri, ki jo sprožimo v bližini kohererja, se po indukciji pojavijo med opilki neznatno majhne iskrice, ki prederejo zračje 'plasti ter opilke na površju nekako zvarijo. Po vsakem udarcu se opilki nekoliko potresejo ter se zveza med njimi pretrga. Zaradi¬ tega se provodni upor toliko poveča, da se galvanski tok prekine. Fizik Hertz je z mnogovrstnimi poizkusi dokazal, da se učinkovanje elektriške iskre v prostoru širi na vse strani prav po istih zakonih, po katerih se širita zvok in svetloba. Prenašalec teh učinkov je neka neskončno lahka, prožna snov, ki jo imenujemo svetlobni eter. Ta je razširjen povsod v svetovnem prostoru in tudi v vsakem telesu. Elektriška iskra spravi eter v tresno gibanje, ki se potem kot elek¬ triški valovi širi v prostoru na vse strani, prav tako kakor se v stoječi vodi, v katero si vrgel kamen, od tega mesta širijo vodni valovi. Kadar za¬ denejo elektriški valovi ob koherer, zmanjša se mu po indukciji provodni upor, kakor smo zgoraj pojasnili. Senekovič, Fizika. 6 82 Pri brezžičnem brzojavu imamo, kakor pri Morsejevem brzo¬ javil, dve postaji: o d d a j n o, iz katere brzojavimo, inprejemno, ki poročilo prejema. Na oddajni postaji vzbujamo elektriške tresaje z velikim in- dukčnim aparatom, pri katerem primarni tok sklepamo s ključem, kakršnega imamo pri Morsejevem brzojavu. Žica na sekundami ali indukčni tuljavi pa ima na koncih kovinski krogli. Slika 65. predočuje ureditev oddajne po¬ slika 65. staje. J je indukčni aparat, K ključ in G galvanska bateri¬ ja. Ako pritisnemo ključ na levi navz¬ dol, sklenemo gal¬ vanski tok, ki ga potem pero p vrsto- ma prekinja in zo¬ pet sklepa; medtem pa švigajo elek¬ triške iskre med kroglama P in P v Naprejemni po¬ staji morajo biti naj¬ manj nastopni aparati: a) koherer, b) galvanska baterija, c) pisalni aparat kakor pri Morsejevem brzojavu in c) priprava, s katero dobi koherer po vsakokratnem sklepu majhen udarec, da se opilki zrah¬ ljajo (trkač). Kadar sta oddajna in prejemna postaja bolj oddaljeni, je uči¬ nek elektriškega vala na koherer zelo slab, ter dobi koherer le malo provodljivost. V tem slučaju koherer ni neposredno zvezan s pisalnim aparatom, ampak s takozvanim relejem. Slika 66. predočuje aparate iri njih medsebojno zvezo na pre- jemni postaji. K je koherer, R pa rele ali priprega. Ta je takole sestavljen: na leseni deščici stoji elektromagnet, temu nasproti je kotvica na dvoročičnem vzvodu, ki se vrti okoli osi a. Na drugi strani vzvoda stoji zgoraj pravokotno ukrivljen stebriček s iz me¬ denine. T je trkač, to je elektromagnet, ki ima okoli b vrtljivo kot- vico v obliki dvoročičnega vzvoda. P je pisalni aparat, G in G 1 P R, 83 sta dve galvanski bateriji. Baterija G je zvezana z elektromagnetom releja R in s kohererjem; baterija G 1 pa z elektromagnetom na pisalnem aparatu in trkaču ter s stebričkoma a in s na releju. Slika 66. Ko dobi koherer toliko provodljivost, "da sklene baterijo G, po¬ tem potegne elektromagnet na releju kotvico nase, s tem pa spravi desni del kotvice v dotiko s stebričkom s. V tem hipu je sklenjena tudi baterija Oj. S sklepom te baterije udari klinček na pisalnem aparatu na papir, trkač pa na koherer. Z udarcem izgubi koherer svojo pro- vodljivost, galvanski tok baterije G se prekine in istotako tudi oni baterije Oj. Ako na oddajni postaji indukčni aparat s ključem sklenemo le za hip, dobimo na prejemni postaji na papirju piko; več časa tra¬ jajoči sklep indukčnega aparata da na pisalnem aparatu vrsto pik, ki leže tesno druga poleg druge ter tvorijo črto. — Iz pik in črk pa se sestavi abeceda kakor pri Morsejevem aparatu. VII. Akustika ali nauk o zvoku. § 75. Zvok. Vse, kar zaznavamo s svojimi ušesi ali vse, kar slišimo, imenujemo zvok. Vsakikrat, kadar slišimo kakršenkoli zvok, se izlahka prepri¬ čamo, da se telo, od katerega prihaja zvok, na neki določen način giblje. 6 * 84 Dokler voz na cesti mirno stoji, ne slišiš od njega nobenega ropota, marveč šele potem, ko se začne gibati. — Ako hočeš z bičem pokati, moraš z njim s primemo silo in hitrostjo po zraku mahati. — Nabasana puška poči, ko se smodnik vžge in plini, ki se pri tem razvijejo, naboj iz cevi potisnejo ter zrak močno stresejo. — Ako udariš ob zvon, slišiš poseben zvenk; položiš li prst ob zveneči zvon, čutiš, da se trese. Poizkus: Jeklen, 30 do 40 cm dolg prot ab (slika 67.) je pri a v primožu vklenjen, pri b prost. Upogneš li prot v lego ac in ga potem spustiš, se giblje vsled vzbujene prožnosti proti svoji prvi legi. Dospevši v lego ab, se ne ustavi, mar¬ več se giblje na nasprotno stran do lege ad. Odtod se vme zopet črez ab približno do ac. Tako se giblje več časa okoli svoje prve lege ab v vedno manjših razmahih, in se polagoma umiri. O tako gibajočem se pro- tu pravimo, da se trese ah niha. Pot prota od ac do ad in nazaj, ali kar je isto, pot od ab do ac, od ac do ad in od ad nazaj do ab, imenujemo tresaj (nihaj). Če je prot precej dolg, moreš njegovo tresenje z očmi opazovati, če ga bolj in bolj krajšaš, se trese hitreje, da tresenja z očmi morebiti več ne vidiš, zato pa za¬ slišiš šum in pri prav hitrem tresenju neko zvenenje. Nekaj podobnega opazuješ pri napeti struni. Če je precej dolga in slabo napeta, se trese tako počasi, da tresaj e lahko šteješ. čim bolj jo napneš, tem hitreje se trese in nareja neki šum. Zadosti hitro in krepko tresoča se pa zazveni. Vzrok zvoku je tresenje zvočečih teles. Opisujoč nastanek zvoka, govorimo o poku, šumu, ropotu, zvenku itd. Pok nastane z enim samim hitrim in močnim udarcem, n. pr. pok puške; pok biča. Neredno ponavljajoči se tresi provzročujejo: šum, ropot, krik itd. Po pravilnih in redno ponavljajočih se tresih nastali zvok imenujemo zvenk. V glasbi se zvenk imenuje ton in se je pri njem treba ozirati na višino ali globočino in na jakost. Slika 67. 85 Šum in ropot sta tudi zvoka, ki trajata več časa in dostikrat nastaneta po rednih tresajih, vendar imamo pri njih občutek, da se jakost in višina menjavata. Telesa, ki provzročujejo zvok, morajo biti prožna, imenujemo jih zvočila. § 76. Kako se zvok širi. Hitrost zvoka. Zvonenje s kakega cerkvenega stolpa slišimo na vse strani, v dolini in na hribu, tudi skoz zaprta okna, v gotovih mejah tudi skoz zidovje. V veliki od¬ daljenosti ga pa ne slišimo. Zvok se v prostoru širi na vse strani, vendar njegova jakost v daljavi pojema. Z različnimi poizkusi pa je dokazano, da se zvok v popolnoma praznem prostoru ne more širiti. Da moremo zvok slišati, morajo med zvočili in nami po¬ sredovati prožna telesa, zvokovodi. Navadni zvokovod je zrak. Če položiš na en konec klopi žepno uro, na drugi konec pa na¬ staviš uho, slišiš tikanje ure prav razločno, ki ga po zraku morda več ne slišiš. Telesa, ki služijo kot zvokovodi, morajo biti sposobna, da gibanje (tresenje) zvočila spreje¬ majo in potem vodijo do našega ušesa. Kot zvočilo lahko služi vsako telo katerekoli skupnosti, ven¬ dar mora biti prožno. Pri poizkusu, ki je opisan v poprejšnjem paragrafu, smo ome¬ nili, da gibanje prota ab (slika 67.) provzročuje njegova prožnost. Ko se prot giblje od desne proti levi, pritiska na zrak pred seboj in ga spričo tega nekoliko zgoščuje. Najprej se zgosti zračja plast, ki leži neposredno ob protu, od te se zgoščevanje širi naprej od plasti do plasti. Zadaj za protom pa nastane prazen prostor, v katerega vstopi zrak od prve zadnje plasti. V razredčeni prostor te plasti vstopi zrak od tretje plasti. Tako zgoščevanje in razredčevanje zraka se širi od tresočega se prota na vse strani od plasti do plasti. Pravimo, da zrak okoli prota postopno valuje ter imenujemo dve sosednji zračji plasti, v katerih eni je zrak zgoščen, v drugi pa razredčen, en val. 86 Lep in poučen pojav postopnega valovanja vidimo na žitnem polju, če preko njega zapiha bolj rahel veter. Vsak klas se nagne naprej v smeri vetra, pa se vzdigne in vzravna ter nagne še nekoliko nazaj črez mirovno lego, ko neha pritisk vetra. Klasovje se giblje v tem zmislu po vrsti, kakor ga veter kesneje zadene. Kjer se gibljejo klasi drug proti drugemu, nastane zgostitev polja; razredčitev pa tam, kjer se klasi drug od drugega oddaljujejo. Ako gledamo na tako žitno polje s kakega hribčka, se nam dozdeva, da se v smeri vetra širijo celi valovi s poviški in ponižki. Drug pojav postopnega valovanja vidimo, ako v mimo stoječo vodo vržemo kamen. Okoli točke, v kateri je padel kamen, se širijo koncentrični krogi z vrstečimi se poviški in ponižki. Na vodo na raz¬ ličnih mestih položeni koščki lesa se na istem mestu vzdigujejo navzgor in navzdol. Voda torej ne steče naprej. Čim večji postanejo krogi, tem manjši postanejo poviški in ponižki. Klasje na žitnem polju, ki ga spravi veter v valovanje, se giblje v smeri, v kateri se valovanje širi, vodni molekuli pri vodnih valovih pravokotno na preme, v katerih se valovanje širi. Prvo valovanje imenujemo podolžno (longitudinalno), drugo povprečno (transversalno). Črte, ki kažejo smeri, v katere se zvok v zvokovodu širi, ime¬ nujemo zvočje trake. V enem in istem zvokovodu so zvočji traki preme črte, ako je zvokovod povsod enako gost. Ako opazuješ iz daljave streljanje s topovi, vidiš najprej smod¬ nikov dim, črez nekoliko časa šele slišiš pok. Zvok potrebuje torej časa, da se razširi v prostoru v različne daljave; daljavo, ki jo preleti v eni sekundi, imenujemo njegovo hitrost. Zvočjo hitrost najlaže določimo tako, da sprožimo na enem kraju top, na drugem pa opazujemo trenutek, ko se smodnik vžge, in trenutek, ko se zasliši pok. Razloček teh časov je čas, ki ga je potreboval zvok, da je preletel razdaljo obeh krajev. Zvočja hitrost je potem enaka kvocijentu iz merskega števila te razdalje in števila sekund, v katerih je zvok to razdaljo preletel. — Na takšen način so določili zvočjo hitrost v suhem zraku pri 0°C na 333 m. V trdnih telesih in tekočinah je zvočja hitrost večja nego v zraku. Razno visoki toni ali zvoki se širijo v prostoru z enako hitrostjo; to nam kaže izkušnja, kajti godbo slišimo blizu nje ali daleč od nje vedno harmonično. V toplejšem zraku se širi zvok hitreje; veter, pihajoč v smeri razširjajo¬ čega se zvoka, pospešuje nekoliko njegovo hitrost. 87 Kako moreš določiti oddaljenost hudournih oblakov, ako opazuješ čas med bliskom in gromom? § 77. Višina tonov. Da zvemo, od česa je zavisna višina tonov, rabimo navadno Seebeckovo sireno, t. j. okroglo ploščo, ki ima osem koncentričnih vrst lukenj, drugo od druge enako od¬ daljenih. V prvi vrsti je 24, v drugi 27, v naslednjih po vrsti: 30, 32, 36, 40, 45 in 48 lukenj. Na ploščo je nasajena os, ki gre pravokotno skozi njeno središče. Ako to ploščo vrtiš enako¬ merno okoli njene osi ter skozi stekleno cev pihaš zdaj na eno zdaj na drugo vrsto lukenj, slišiš zvenk različnih višin — raz¬ lične tone. Čim več lukenj je v vrsti, na katero pihaš, tem višji je nastali ton. Ton nastane po zračjih udarih na ploščo. Zrak, ki ga pihaš skozi cev proti plošči, odhaja skozi ploščo, kadar pride pod cev luknja; udarja pa na ploščo ter se ondi zgoščuje, kadar pride pod cev neprevrtan del plošče. Ko se plošča zavrti enkrat, udarja in zgoščuje se zrak tolikokrat, kolikor lukenj je v oni vrsti, ki se giblje pod cevjo. Če se plošča zavrti v eni sekundi 5 krat, in če je v vrsti pod cevjo 24 lukenj, udarja zrak na ploščo 24 X 5 = 120 krat, istotolikokrat pa uhaja tudi skozi ploščo. Vsak takšen udar po- vzročuje v obkrožnem zraku tresenje, ki se postopno razširja na vse strani. Ker imajo luknje na isti vrsti enako razdaljo, se zračji tresi pravilno vrstijo drug za drugim, če se plošča enakomerno vrti. — Iz poizkusa izvajamo: Višina tonov je zavisna od števila tresajev v eni sekundi. Število tresajev v eni sekundi imenujemo absolutno višino tona. § 78. Skala tonov. Ako sireno enakomerno vrtiš in pri tem pihaš skoz stekleno cev zaporedoma na vseh osem vrst lukenj, počenši od notranje s 24 luknjami, slišiš vrsto 8 tonov, ki, sledeč drug dru¬ gemu, ušesu prijajo in se rabijo v glasbi. Vrsta teh tonov se ime¬ nuje skala (lestvica) tonov. Tone te skale štejemo od naj- globokejšega do najvišjega ter jih imenujemo po vrsti p rimo, se¬ kundo, terco, kvarto, kvinto, seksto, septimo in oktavo, ali 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7. in 8. ton. Prvi ton skale se ime¬ nuje tudi osnovni ton. — Kvocijent števil, ki značita absolutno višino dveh tonov, imenujemo relativno višino teh tonov. 88 Deleč število lukenj vsake vrste s številom lukenj (24) notranje vrste, dobimo kvocijente, ki zaznamenujejo relativne višine vseh tonov glede osnovnega tona. — Torej imajo: osnovni ton, sekunda, terca, kvarta, kvinta, seksta, septima, oktava, 1 9 /e 5 A ‘/3 3 A B /s 16 / 8 2 za relativne višine. Iz tega spoznamo, da stori sekunda devet tresajev, ko stori prima ali osnovni ton osem tresajev; terca stori v istem času pet tresajev, ko stori prima štiri itd. Ako znamo relativno višino dveh tonov in absolutno višino enega teh tonov, lahko izračunamo tudi absolutno višino drugega. Ako je na primer ab¬ solutna višina osnovnega tona 260, potem je absolutna višina kvinte 260 X 3 A = 390, absolutna višina sekste 260 X 'A = 433 itd. V fiziki zaznamenujemo posamezne tone skale tonov s črkami C, D, E, F, G, A, H in c. Ton c more biti zopet osnovni ton druge višje skale tonov, ki jo zaznamenujemo potem s črkami c, d, e, f, g, a, h, c'. Oktava tona c' je c" itd. Od tona C globokejše oktave imajo znake : Ci, C 2 itd. Da moremo katerikoli ton navedene skale jemati za osnovni ton nove skale, je treba, da nekatere tone nekoliko znižamo ali pa zvišamo. Ti novo dobljeni toni se imenujejo poltoni. Dva tona imenujemo zgtasna (kon- sonančna), ako istočasna ušesu prijata, nasprotno sta nezglasna (diso- nančna). — Več zglasnih in istočasnih tonov tvori akord. § 79. Zveneče strune. Na klavirju imamo strune iz jeklenih žic razne dolžine in debeline, na goslih so strune iz čreves in svilnatega sukanca. Tanjše in krajše strune dajo vobče višje tone. Slika 68. Za proučevanje zakonov zvenečih strun služi otla skrinjica iz prožnega lesa, črez katero lahko napnemo eno ali tudi več strun (slika 68.) En konec strune je pri b privezan, drugi pa se vije črez škripec in nosi večjo ali manjšo utež, ki struno nateguje. Pri a in b se struna opira na kobilici ali sedli; tretjo tako kobilico pa lahko postavimo med a in b na kateremkoli mestu ter tako skrajšamo zve¬ neči del strune. 89 Poizkusila) Z lokom potezaj ob struno tako, da se vsa trese in zveni, ter določi višino njenega tona! — Potem postavi premično kobilico v središče med a in b, potezaj z lokom ob prvo polovico ter določi zopet višino tona! — Isto ponavljaj za tretjino, četrtino strune! Našel boš, da je drugi ton dvakrat, tretji trikrat, četrti štirikrat višji od prvega. b) Dve struni iz iste tvarine in enake dolžine, od katerih pa je ena dvakrat debelejša, napni z istimi utežmi! — Debelejša struna daje za oktavo (dvakrat) nižji ton. c) Ako na isto struno obesiš štirikrat večjo utež, torej jo štiri¬ krat močneje napneš, dobiš za oktavo (dvakrat) višji ton. Strune iz iste tvarine dajo 2-, 3-, 4- . . . krat višje tone, 1.) če so 2-, 3-, 4-...krat krajše, 2.) če so 2-, 3-, 4-... kr at tanjše, 3.) če so 4-, 9-, 16-... kr at bolj na¬ pete. S poizkusi se je tudi dokazalo: 4.) Izmed dveh enako dolgih, enako debelih in enako napetih strun iz različnih tvarin daje višji ton tista, ki ima manjšo gostoto. Poizkusi: a) Struno ab razdeli s kobilico na dva enaka dela; na eno polovico obesi papirne odrezke kot jahalce; ob drugo pa potezaj z lokom! Skakljajoči papirčki na drugi polovici ti kažejo, da se tudi ona trese. — b) Struno razdeli v tri enake dele, kobilico postavi v prvo razdelišče, na drugi dve tretjini pa obesi zopet pa¬ pirne jahalce, med temi enega v drugo razdelišče! Ako potezaš z lokom po prvi tretjini, kažejo papirčki, da se treseta tudi drugi dve tretjini; a drugo razdelišče je mirno. — c) Isto ponavljaj, ko si postavil kobilico v prvo četrtino strune! Ako potezaš z lokom po prvi četrtini, se tresejo tudi ostale tri četrtine; le točke koncem prve, druge in tretje četrtine ostanejo mirne. — Take mirujoče točke tresočih se teles imenujemo vozle. Dva sosednja po vozlu ločena dela se treseta v nasprotnem zmislu; ko se gibljejo točke na levi od vozla navzgor, se gibljejo točke na desni od vozla navzdol in obratno. Struna se razdeli na več enakih delov tudi takrat, ako se je s prstom na koncu prvega dela rahlo dotakneš; dostikrat pa tudi kar sama ob sebi. Strune uporabljamo na citrah, klavirjih, goslih, tamburicah itd. — Za¬ kaj na klavirju niso vse strune enako debele, in katere so najdebelejše? — Na brzojavnih žicah slišimo časih različno zvenenje. Kdo ga proizvaja? 90 Slika 69. Slika 70. § 80. Zveneče palice. Opazovanje uči, da dajejo prožne palice iste oblike in iz iste tvarine višje tone, ako so a) debelejše, b) krajše. Izmed zvenečih palic so najbolj znane glasbene vilice. To je črki U podobno ukrivljena palica, ki ima na ukrivljenem delu držalo. Dostikrat so glasbene vilice pritrjene na skrinjico iz prožnega lesa (resonančno omarico) (slika 69.). — Glas¬ bene vilice zazvene, ako ob njih rogelj lahno udarimo ali z lokom potegnemo. — Vilice s krajšimi in debelejšimi roglji dajo višje tone. Za ubiranje godal služeče glasbene vi¬ lice dajo ton s 435 tresaji v eni sekundi. Na zvenečih glasbenih vilicah se tvorita dva vozla a in b (slika 70.) Ko se roglja gibljeta navznotraj, drug proti drugemu, se giblje ukrivljen del in z njim tudi držalo navzdol in obratno. § 81. Zveneče plošče. Poizkus: Sre¬ dišče štirioglate ali okrogle medene plošče utrdi v precepu z vijakom, ploščo pa posuj z drobnim peskom. Ako ob robu plošče po- tezaš z lokom, zazveni plošča; pesek na plošči pa odskakuje ter se zbira v nekih črtah, kjer ostane potem miren, dokler daje plošča isti ton. — Ista plošča more dajati različno visoke tone. Črte, v katerih ostane pesek miren, imenujemo črte voz- lovke. One tvorijo posebne like, Chladnijeve zvočje like. Zvočji liki so raznovrstni (slika 71.). . (L f) a a b Slika 71. 91 Potezaš li z lokom ob štirioglato prožno ploščo v točki b in držiš li ploščo v točki a, da se v njej ne more tresti, dobiva like, kakršne* kaže slika. Oblika zvočjega lika je zavisna od tega, če plošča ni na vseh delih enako gosta, dalje, v katerih točkah je utrjena in v katerih točkah potezaš z lokom obnjo. Sploh je zvočji lik sestavljen iz več vozlovk, kadar daje plošča višji ton. Zvočje like je prvi opazoval in opisal Chladni (1. 1787.). Zvonove si lahko mislimo nastale iz ravnih plošč, ki so to¬ liko upognjene in zavite, da so dobile dotično obliko. Na zvonu se tvorijo najmanj 4 vozlovke, ki dele njegov rob v štiri enake dele ter gredo od roba proti točki, v kateri je zvon utrjen. Tvoriti se jih pa more tudi 6, 8, 10 itd. — Dva po vozlovki ločena zvonova dela se treseta v nasprotnem zmislu. Okrogle napete opne (membrane), kakršne imamo na bobnih, se tresejo ali cele ali v oddelkih; v zadnjem primeru se tvorijo vozlovke v sosrednih krogih, ako udarjamo ob opno v njenem središču. § 82. Piščali. Ako pihaš v poševni smeri črez od¬ prtino bolj ozke cevi ali črez ozko grlo kake steklenice, slišiš ton, ki postane tem višji, čim krajša je cev. — S tem, da pihaš zrak črez odprtino, se zrak v cevi vrstoma zgoščuje in razredčuje ter se tako začne tresti, in sicer v podolžni smeri. Godala, pri katerih nastajajo toni po tresenju de¬ loma zaprtega zraka, imenujemo piščali. Razločujemo ustnične piščali in piščali z jezičkom. a) Ustnična piščal sestoji iz štirioglate ali okrogle cevi R (slika 72.), ki ima na spodnjem delu ozko odprtino c, usta. Gorenji rob te odprtine je priostren ter tvori zgornjo ustnico. V isti višini s spodnjim robom odprtine, spodnje ustnice, tiči v cevi R tri- stranična prizma d, jedro, ki pušča pri c ozko od¬ prtino. Cev R stoji na manjši cevi, podnožju, in je na vrhu ali zaprta ali odprta. Z ozirom na to se zove piščal ali zaprta ali odprta. Ako pihamo v podnožno cev, odhaja vpihani zrak skoz od¬ prtino med jedrom in spodnjo ustnico; pri tem pa udarja ob zgornjo ustnico; nekoliko ga vstopi v cev R ter zgosti tamošnji zrak. Na to pa odhaja ves zrak skoz usta na prosto; nad jedrom zgoščeni zrak se pomika po cevi navzgor. Nad jedrom se tedaj zrak ne- 92 koliko razredči, vsled tega pa vstopi zopet nekoliko zraka skoz od¬ prtino. — V cevi R se potem zrak vrstoma zgoščuje in razredčuje, to pa povzročuje podolžno tresenje zraka v cevi, — piščal za¬ piska, ako je tresenje zraka dovolj silno, sicer pa slišimo le šum. Poizkusoma lahko dokažeš veljavnost teh zakonov: a) Krajše ustnične piščali, zaprte kakor od¬ prte, dajo višje tone kot dolge, in sicer je višina tona obratno sorazmerna z dolžino piščali. b) Izmed dveh enako dolgih ustničnih piščali, katerih je ena zaprta, druga pa odprta, daje od¬ prta za oktavo višji ton. c) Ista piščal daje razno visoke tone, ako pi¬ hamo vanjo bolj ali manj močno. Tvarina, iz katere je piščal narejena, in širina piščalne cevi ne Slika 73. vplivata na višino tona. Ton odprte piščali se nekoliko zniža, ako ji zakriješ en del od¬ prtine. — Ustnične piščali v tej obliki, kakršno kaže slika 72., rabimo pri orglah. — Žvegle, pastirske orglice, signalne piščalke so istotako ustnične piščali. b) Piščal z jezikom (slika 73.) sestoji iz treh delov: 1.) Iz otle štirioglate ali okrogle cevi, v katero se piha zrak skoz njeno podnožje. 2.) Iz manjše cevi, ki tiči v prvi in je zgoraj odprta, a na eni strani tako za¬ rezana, da nastane štirioglata podolžna odprtina. To od¬ prtino zapira prožna kovinska ploščica, jeziček, ki je na zgornjem koncu utrjena, sicer pa prosta. Jeziček more biti nekoliko manjši nego odprtina, da se giblje skoz njo prav na¬ tančno, vendar ne dotikaje se obstranja; — ali pa večji, da ne more skoz odprtino. 3.) Iz nastavne cevi, ki je podobna livniku in stoji na cevi z jezičkom. Skoz podnožno cev vpihani zrak odhaja mimo jezička in skoz nastavno cev na piano. Ta zračji tok spravi jeziček v tresno gibanje; tresoči se jeziček pušča zrak le premenjema v nastavno cev. Tresenje jezička in zraka v nastavni cevi pa proizvaja ton. Višina tona je zavisna od prožnosti in dolžine jezička in od dolžine nastavne cevi. Nastavna cev znižuje sploh nekoliko piščalin ton ter mu po¬ deljuje večjo jakost. Piščalke z jezičkom so: klarineta, fagot, otroška trohica, lovski rog, troba itd. Pri lovskem rogu in trobi nadomeščujejo trobčeve ustnice jeziček, ker se začnejo tresti, ko se piha zrak s silo mednje. 93 § 83. Človeško glasilo je podobno piščali z jezičkom. Dušnik ali sapnik je na zgornjem delu nekoliko širji ter prehaja tukaj v jabolko. J abolko se je zrastlo iz več hrustancev ter je znotraj zaprto s sluznico, ki nareja na vsaki strani dve poprečno napeti gubi, glasotvornici imenovani; odprtina med njima se zove glasilka. Jabolko je v zvezi z ustno in nosno duplino; ja¬ bolčni poklopec ga navadno zapira, da pri požiranju ne pridejo v dušnik jedi in pijače. Posebne mišice natezavajo glaso- tvomici bolj ali manj, da se glasilka bolj ali manj zožuje ali razširja. Zrak, ki prihaja pri dihanju iz pljuč, potresa glaso- tvomici ter s tem proizvaja ton. Ustna duplina ojačuje tone kakor nastavna cev pri piščali z jezičkom. Z jezikom, ustnicami in zobmi dajemo ustni duplini razne oblike ter tako proizvajamo razno¬ vrstne tone. Človeški glas je višji, kadar sta glasotvornici bolj na¬ peti ali krajši in se hitreje treseta; jakost jakosti tresenja glasotvornic. § 84. Telefon imenujemo aparat, ki prenaša s pomočjo induciranih elektriških tokov človeški glas in govor v velike da¬ ljave. Javilo, t. j. aparat, s katerim javimo v daljavo svoje poročilo, in prejemalo sta popolnoma enaki. Telefon sestoji iz jeklenega magneta N S (slika 74.), ki nosi na enem polu kratko leseno cevko J, na katero je nasukana tanka, izolirana in precej dolga bakrena žica. Konca te žice sta privarjena na sklopna vijaka K in K'- Pred magnetiškim polom N, oziroma pred indukčno tuljavo J, je pritrjena okrogla, tanka železna ploščica B. Magnet in plo¬ ščica sta spravljena v lesenem okrovu, ki ima pred železno ploščico obliko livnika, kakor kaže slika. Recimo, da so sklopni vijaki dveh telefonov zvezani po dveh izoliranih do¬ brih elektrovodih. Govorimo li v livkasto odprtino proti železni ploščici enega teh telefonov, spravimo s tem ploščico v tresno gibanje. Tresoča se železna ploščica se magnetiškemu polu N premenjema približuje in od njega oddaljuje. Ko se železna glasu pa je zavisna od Slika] 74. 94 Slika 75. ploščica magnetu približa, se oslabi polu nekoliko njegova magnet- nost, toda se poveča, ko se ploščica od njega bolj odmakne. S tem pa se v indukčni tuljavi vzbujajo inducirani toki prav tako, kakor če bi iz indukčne tuljave izmikali ali vanjo vtikali magnet. Ti indu¬ cirani toki krožijo po elektrovodu v žici indukčne tuljave drugega telefona ter ondi magnetnost v njej tičečega magnetiškega pola ali oslabljajo ali povečujejo, če pa se temu magnetu magnetnost oslabi, odskoči železna ploščica nekoliko vsled prožnosti, nasprotno jo magnetiški pol nekoliko k sebi pritegne, če se mu magnetnost ojači. Železna ploščica v drugem telefonu se trese tedaj prav tako in z isto hitrostjo, kakor ona v telefonu, v katerega govorimo. Tresoča se pa proizvaja zvok, ki ga slišimo, ako livkasto posodo tega telefona nastavimo na uho. Na večje daljave s telefonom ne moremo govoriti, ker so in¬ ducirani toki že sami šibki in po dolgih elektrovodih tako oslabe, da na postaji, kamor hočemo govoriti, ploščic na telefonu ne spra¬ vijo v zadosti krepko tresenje. Za večje daljave 'zvezujemo telefon z mikrofonom. Mikrofon (slika 75.) sestoji v svoji prvot¬ ni obliki iz dveh druga na drugi pravokotno stoječih prožnih deščic, katerih horizontalna leži na majhnih blazinicah iz kavčuka. Na vertikalni deščici sta pritrjena dva kosa oglja, ki sta na enem koncu nekoliko izdolbljena, na drugem pa zvezana s sklopnim vijakom. Med tema ogljema leži v njunih jamicah drobna, na koncih priostrena ogljena paličica, in sicer prav rahlo. Mikrofon zvežemo z bakrenimi žicami z gal¬ vansko baterijo in s primarno tuljavo za voltovsko indukcijo; telefon sam pa z indukčno tuljavo kakor kaže slika 76., v kateri znači M mikrofon, B gal¬ vansko baterijo, P primarno, J indukčno tuljavo, T telefon. Položimo li na horizontalno ploščico mikrofona žepno uro, sli¬ šimo v telefonu prav glasno njeno tikanje. Ako je mikrofon občutljiv, slišimo v telefonu tudi besede, ki jih kdo govori proti mikrofonu. S tikanjem ure ali z govorjenjem spravimo deščico mikrofona v tre¬ senje in prav tako tudi ogljeno paličico, ki se potem v jamicah vrstoma bolj ali manj močno pritiska na druga ogljena konca, Slika 76. 95 s čimer pa se izpreminja provodni upor. Vsled tega pa teče iz baterije po mikrofonu in primarni tuljavi zdaj jačji zdaj slabši tok. Vsaka izprememba v jakosti toka pa zbuja v indukčni tuljavi in¬ ducirani tok, ki steče po telefonu in v istem provzroči tresenje železne ploščice na isti način kakor smo učili pri telefonu. Mikrofoni, ki se rabijo na telefonskih postajah in ki go¬ vorico izborno prenašajo v velike daljave, imajo obliko, ki jo kaže slika 77. Na dnu plitve škatlice iz ebonita se nahaja ogljena plo¬ ščica O, ki je na površju nekoliko hrapasta. Ta škatlica je po¬ krita s prožno železno ploščico, na katero je ob robu pritrjena livkasta posoda L iz ebonita. Prostor med ogljeno in železno ploščico je napolnjen z ogljenimi kroglicami; na ploščicah O in P sta pritrjeni dve žici a in b, kojih ena vodi k galvanski bateriji, druga pa k primarni tuljavi, kakor v sliki 76. Slika 77. § 85. Jakost zvoka. Velik in težek zvon ima dosti močnejši glas kakor majhen; slišimo ga tudi v dosti večje daljave. — Ako po¬ tegneš z lokom ob napeto struno, daje izpočetka krepek ton, ki pa pojema, v čim manjših razmahih se struna trese. — V daljave kli¬ čemo z višjim glasom, da se nas more slišati. Če stojimo blizu govor¬ nika, ga boljše slišimo, nego v večji daljavi. — V zimskem času, ko je zrak bolj mrzel in raditega tudi bolj gost, slišimo zvonjenje v večje daljave, kakor poleti. Zvok je jačji: 1,) ako ima zvočeče telo večjo maso, 2.) ako se trese v večjih razmahih, 3.) čim večje je število tresajev v eni sekundi.1.) Zvok se 4-, 9-, 16-...krat bolj oslabi, če se od zve¬ nečega telesa 2-, 3-, 4-...krat bolj oddaljimo.2.) V isti razdalji od zvenečega telesa je zvok jačji, če ima zvokovod večjo gostoto.3.) § 86. Sozvočenje. Resonanca. Poizkusa: a) Na mizo po¬ stavi dvoje takih glasbenih vilic na resonančnih omaricah, ki da¬ jejo popolnoma enako visoke tone. Potegneš li z lokom ob ene vilice, da dajejo krepek ton, zazvene tudi druge ter zvene še dalje, čeravno ustaviš prve, dotaknivši se jih. — b) Zapoješ li v odprt glasovir s krepkim glasom, zazveni struna, ki daje vprav tako visok ton, kakršnega si zapel. Zvočeče telo more v drugem prožnem telesu vzbujati tresenje, da proizvaja to samo zase vprav tako visok ton, kakor prvo zvočeče telo. — Ta pojav 96 imenujemo so zvočen j e. — Telo sozvoči z drugim zvočečim te¬ lesom le takrat, ako se more z enako hitrostjo tresti kakor prvo, ako daje samo isti osnovni ton. Poizkusi: Prosto v zraku razpeta struna daje prav slab ton, ki ga v večje daljave ne slišiš; njen ton pa se izdatno ojači, ako jo napneš črez votlo skrinjico iz prožnega lesa. — Ton glasbenih vilic brez resonančne omarice je prav slab; pa se ojači, ako postaviš držalo zvenečih vilic na mizo. Otip te uveri, da se miza trese isto¬ časno z vilicami in da se umiri, ko vilice utihnejo. Zvočeča telesa podeljujejo svoje tresenje tudi drugim prožnim telesom, katerih se dotikajo, tako da se ta ž njimi istočasno tresejo in s tem zvok prvih ojačujejo. — Ta pojav imenujemo resonanco. — Resonanca traja le toliko časa, dokler zvoči prvo telo. Glasbene vilice in struna imajo same zase premalo mase, da bi mogle v obdajajočem jih zraku vzbujati krepko tresenje. — Čemu imajo godala s stru¬ nami votle skrinjice iz prožnega lesa, resonančne omarice? § 87. Barvenost tonov. Vsakdo razločuje ton gosli od tona trobente, piščali itd., četudi imajo isto višino. V tonu vsakega zvo- čečega telesa ie tedaj nekaj posebnega, kar ga razločuje od tonov iste višine, ki jih dajejo druga zvočila. To svojstvo imenujemo barvenosttonov. Izkušnja uči, da more vsako zvočeče telo dajati več tonov razne višine (pri strunah, ploščah in ustničnih piščalih smo to izrecno omenili). Najglobokejši ton kakega telesa se imenuje njegov o s n o v ni t o n, vsi drugi pa v i š j i toni. Barvenost tonov je zavisna od števila in ja¬ kosti višjih tonov, ki spremljajo istočasno osnov¬ ni ton, ki pa je izmed vseh najjačji. § 88. Odboj zvoka. Jek. Odmev. Ako iz primerne daljave za¬ kličeš proti kakemu zidu, gozdu ali skali, slišiš dostikrat, da se tvoj klic od zidu, gozda ali skale ponovi, časih samo enkrat, časih pa tudi večkrat. Med gorovjem slišimo dostikrat, da se kak strel več¬ krat ponavlja. V enem in istem zvokovodu se zvok širi v premih črtah, zvočjih trakovih. Kadar pa pride zvočji trak na mejno ploskev dveh zvoko- vodov, n. pr. iz zraka na kako steno, nastane isti pojav, kakršnega opazujemo, ako vržemo prožno kroglo ob tla ali ob pokončno steno. 97 Ako vržemo prožno kroglo ob horizontalna tla v vertikalni smeri, odskoči vsakikrat v vertikalni smeri nazaj. Pravimo, da se krogla na tleh odbija. — Ako pa prožno kroglo vržemo na tla v poševni smeri, odskoči od tal na drugo, stran tudi v poševni smeri. Če postavimo pravokotnico v točki, v kateri zadene krogla ob steno, potem najdemo, da oklepa smer vpadajoče krogle s to pravokotnico prav tolik kot, kakor smer odbite krogle. Ako zadene zvočji trak ob kako steno, se odbija prav tako kakor prožna krogla ob tleh ali kaki steni. Če pride odbiti zvočji trak do tvojega ušesa,vzbuja ti ravno takšen občutek kakor neposredno od zvočila prišli zvočji trakovi. Ta pojav imenujemo odboj zvoka. Zvok se sploh vsakikrat odbija, kadar prihaja na mejno ploskev zvokovoda. Pride li odbiti zvok v takem času do našega ušesa, da ga moremo od prvobitnega razločiti, nastane jek, ako pa pride odbiti zvok v času do ušesa nazaj, da ga ne moremo natančno razločiti, nastane odmev. Pogoje nastanku jeka in odmeva je lahko določiti. Človek more v vsaki sekundi le devet raznih zvokov razločevati drugega od drugega; vsak zvok sam zase mora tedaj na uho delovati V, sekunde. Hočemo li slišati jek, mora odbiti zvok do ušesa nazaj priti najmanj V, sekunde pozneje nego prvobitni. V V, se¬ kunde nareja zvok malone 37 m dolgo pot. Ako je stena od nas 18 -5 m od¬ daljena in ako od nas izhajajoči zvočji trakovi nanjo vpadajo v pravem kotu, slišimo enozložen jek. 1 it.,, Ako je zvok odbijajoča stena 2-, 3-, 4 krat 18*5 m oddaljena, tedaj morejo nastati 2-, 3-, 4-... zložni jeki, t. j. jek ponavlja od kakega govora zadnje 2-, 3-, 4-... zloge. Če je več sten tako razvrščenih, da more jek od vsake stene posebej raz¬ ločevati, tedaj dobimo večkratne jeke. Odmev opazujemo prav lahko v vsaki večji prazni dvorani ali cerkvi. Odpravimo ga vsaj deloma, če ne popolnoma, ako naredimo stene grbaste. Na takih stenah se odbija zvok nepravilno na vse strani ter izgublja nekoliko svoje jakosti; v polnih cerkvah n. pr. odmeva ne čutimo tako močno kakor v praznih. — Vsakikrat, ko se zvok odbija, tudi nekoliko oslabi; nekoliko zvoka prehaja namreč tudi v novo sredstvo — v zvok odbijajoče telo. Skozi dvojna okna ropota z ulic ne slišiš tako močno kakor skozi enojna. — Po razno gostih zračjih plasteh razširjajoči se zvok zelo oslabeva. Ponoči se nam dozdeva vsak ropot jačji nego podnevi. Na odboj zvoka se opira uporaba doglašala in slušala. Do- glašalo je stožkovita 1 do 2 m dolga cev iz kake trdne tvarine. Govo¬ rimo li v doglašalo na ožjem koncu, se zvočji traki na obstranju do¬ glašala odbijajo tako, da izstopajo vzporedno iz cevi. Ker se potem zvok 7 Senekovič, Fizika. 98 ne more širiti na vse strani, tudi v daljavo ne oslabi toliko. — S 1 u š a 1 o je sploh podobno doglašalu, samo da služi v nasprotnem ztnislu. Na široko odprta cev prestreza zvočje valove, jih zbira ter vodi bolj zgoščene do ušesa. § 89. Kako zaznavamo zvok. Zvok zaznavamo s svojim ušesom. Na ušesu imamo razločevati tri dele: a) vnanji, b) sred¬ nji, c) notranji del. Vnanje uho sestoji iz uhlja in vnanjega sluhovoda a (slika 78.). Uhelj je različno izprevit hrustanec, ki prestreza zvoč¬ je trakove ter jih vodi v vnanji sluhovod. Vnanji sluhovod je navznoter zaprt s tenko opno, bobničem t. Zadaj za bobničem se za¬ čenja srednje uho, ki se na¬ haja v jako trdi skalnici in se imenuje tudi bob niče¬ va duplina. Iz te dup¬ line vodi ozka, navzdol nekoliko širja cev fr, ušesna troblja ali Evstahova cev, v ustno duplino. Po tej dohaja v srednje uho zrak ter ima ondi isto napetost kakor zunaj. V ušesni duplini so ušesne koščice, in sicer: kladivce d, nakovalce c in stremen. Kladivce je s svojim držalom prirastlo na bobnič, njegov bat pa se naslanja na nakovalce. En konec stremena je zvezan z nakovalcem, drugi pa je prirastel na opno jajčastega okenca/. Notranje uho ali labirint je duplina s košče¬ nimi stenami, s srednjim delom ušesa je v zvezi po dveh pre¬ dorih, zaprtih z nežnima opnicama: z jajčastim okencem / in z okroglim okencem o. Labirint sestoji iz preddvora, iz treh oblokov k in iz polža s, ki so med seboj zvezani in polni neke vodi podobne tekočine. V njih se razprostira v zelo majhnih končičih, slušnih dlačicah, slušni živec, ki pri n prihaja do možganov. Uhelj prestreza zvočje valove ter jih vodi do bobniča. Zvočji valovi potresajo bobnič in ž njim vred tudi slušne koščice; stremen potresa opnico na jajčastem okencu in po tej tekočino v labirintu, obenem pa tudi slušne dlačice. In sicer dobiva slušni živec toliko probudov ali impulzov, kolikor tresajev nareja zvočilo. Tresenje slušnega živca zaznavamo v možganih kot zvok. Slika 78. 99 Človeško uho je zelo občutljivo, ker sliši zvoke od 16 do pri¬ bližno 30.000 tresajev v sekundi. Četudi je bobnič pretrgan, še vendar lahko nekoliko slišimo; v tem slu¬ čaju dohajajo zvočji valovi neposredno do jajčastega okenca in potresajo op- nico. Tudi skozi usta in po lobanjskih kosteh moremo slišati. Človek ogluši popolnoma, če se slušna tekočina posuši, ali če postane slušni živec neobčutljiv. VIII. Optika ali nauk o svetlobi. 1. Splošni pojmi. Kako se svetloba širi. Jakost svetlobe. § 90. Svetloba. Svetla telesa. Da telesa vidimo, treba razen zdravega očesa, da so v nekem posebnem stanju, — da so svetla. To, kar nam dela telesa svetla, imenujemo svetlobo. Nekatera telesa so svetla že sama ob sebi; moremo jih videti, čeravno ni nobenega drugega svetlega telesa blizu njih; — taka telesa imenujemo samos ve tl a, n. pr. Solnce, zvezde stalnice, razbeljena ali goreča telesa. Druga telesa postanejo vidna le tedaj, ako dobivajo svetlobo od drugih teles, ako so razsvetljena; sicer so nevidna, temna. Temna telesa so Zemlja, Mesec, večina reči na Zemlji. Telesa so ali prozorna, ako vidimo skoz nje druga telesa, ali neprozorna, ako ne prepuščajo svetlobe, ali prosojna, ako prepuščajo le malo svetlobe, da skoz nje ne moremo razločno videti drugih predmetov. Imenuj nekatera prozorna, neprozorna in prosojna telesa! § 91. Kako se svetloba širi. Hitrost svetlobe. Poizkus a): Na mizi stoječo svečo vidiš od vseh strani, da le ni med svečo in tvojim očesom nobenega neprozornega telesa. Svetloba se širi od svetlih teles v prostoru na vse strani ... 1.) Poizkus b): Na mizo postavi gorečo svečo in pred njo več zaslonov z majhnimi luknjicami. Ako uvrstiš zaslone tako, da moreš skoz vse luknjice potegniti premo črto, ki gre tudi skoz plamen sveče, vidiš plamen sveče, če gledaš skoz luknjico najbolj oddalje¬ nega zaslona; ne vidiš ga pa, če ne leže vse luknjice s plamenom v isti premi črti. 7 » 100 Svetloba se širi v enem in istem sredstvu premo- Preme črte, ki kažejo smer razširjajoče se svetlobe, so svetlobni žarki. — Telesa vidimo, ako prihaja z ene točke več svetlobnih žarkov v oko; vi¬ dimo jih v isti smeri, v kateri prihajajo svetlobni žarki do oče¬ sa, čeravno vir svetlobe ni v isti smeri (n. pr. pri zrcalih). Da se svetloba premočrtno širi, dokažeš tudi s temle poizkusom: V temni sobi postavi na mizo gorečo svečo, pred svečo pa večji pa¬ pirnati zaslon MN, ki ima v sredi majhno luknjico (slika 79.). Na drugem papirnatem zaslonu SSi, ki stoji z MN vzporedno, dobiš vzvrnjeno sliko sveče. Od vsake točke svečinega plamena izhajajo svetlobni žarki na vse strani; skoz luknjico na zaslonu MN pa jih more le zelo majhno število; ti razsvet¬ ljujejo potem zaslon SSi tudi le v primernih točkah. Razsvetljena ploskev na zaslonu SSi ima raditega obliko goreče sveče. — Slika na zaslonu SSi je manjša kakor sveča, če je zaslon SSi od zaslona MN manj oddaljen kakor sveča. (Za¬ kaj?) — Ako je luknja na zaslonu MN velika, ne dobimo na SSi več slike, ampak le razsvetljeno ploskev. (Zakaj?) Po opazovanjih in računih je dognano, da naredi svetloba v vsaki sekundi v okroglem številu 300.000 km ali 40.500 zemlje¬ pisnih mil dolgo pot in da se svetloba zemeljskih teles širi z isto hitrostjo, kakor svetloba Solnca in drugih nebesnih teles. Hitrost svetlobe je enaka 3 0 0.000 km. Svetloba potrebuje malone 8 minut, da pride s Solnca na Zemljo, z nekaterih zvezd stalnic pa potrebuje do Zemlje celo več let. črtno . . . Slika 79. § 92. Senca. Za vsakim neprozornim in od drugega telesa raz¬ svetljenim telesom ostaja nerazsvetljen ali temen prostor, senca. Ta prostor določimo s tem, da potegnemo iz skrajnih točk svetlega telesa na skrajne točke temnega telesa preme črte (tangente). Ako izhaja svetloba iz ene same Slika 80 - točke (slika 80.), dobimo senco za ------ -- _f kakim neprozornim telesom znane oblike na ta način, da iz sveteče točke potegnemo preme črte, ki gredo črez telo in se ga dotikajo. Če ima temno telo obliko krogle, dobimo zadaj za njim prostor v 101 obliki prisekanega stožca, kamor od svetle točke ne pride noben svetlobni žarek. Ta prostor Recimo, da imata vir svet¬ lobe A in razsvetljeno telo B (slika 81.) obliko krogle in da je A večji od B, tedaj dobimo zadaj za telesom B stožkast prostor z vrhom s, v katerega ne prihaja noben svetloben žarek, to je polna senca; okoli polne sence pa je prostor, v katerega prihajajo svetlobni žarki le od nekaterih točk svetečega telesa A, ta prostor je p o 1 u s e n c a. Kakšno obliko dobi polna senca, ako sta A in B enako velika? — Kakšen je prorez polne sence v mn, ako sta A in B krogli? S pomočjo slike 81. si lahko pojasnimo, kako naslajata solnčui in mesečev mrk. Zemlja in Mesec dobivata svojo svetlobo od Solnca. Ker so vsa tri telesa okrogla in ker je Solnce izmed njih največje, ima polna senca, ki jo delata Zemlja in Mesec, obliko stožca. Srednja dolžina zemljine sence znaša 1,350.000 km, srednja dolžina mesečeve sence pa 375.000 km. Mesec se giblje okoli Zemlje po poti, ki ima obliko elipse, in pride v vsakem obhodnem času enkrat med Solnce in Zemljo, enkrat pa zadaj za Zemljo. Ob času ščipa stoji Zemlja med Solncem in Mesecem,' tedaj se lahko zgodi, da vstopi Mesec ali ves ali le deloma v zemljino senco. — Če se to zgodi, pravimo, da m r k n e ali o t e m n i. Mesečev mrk je popoln, ako vstopi ves Mesec v zemljino senco; sicer je le delen. — Ob času mlaja stoji Mesec med Solncem in Zemljo. Pada li takrat mesečeva polna senca na Zemljo, m r k n e ali o t e m n i Solnce na vseh krajih, ki se nahajajo v polni senci — tedaj nastane p o - polni solnčni.-mr k. Oni kraji, kamor pada mesečeva polusenca, imajo delni solnčni mrk. — Kadar je Mesec ob času mlaja od Zemlje naj¬ bolj oddaljen (če se nahaja v odzemlju), tedaj je mesečeva polna senca prekratka, da bi dosegla Zemljo. Zemljani, ki so na premi, ki veže središči Solnca in Meseca, vidijo takrat Mesec pred Solncem kakor temno ploščo, obdano s svetlim solnčnim cbročem, in imajo takrat obročasti solnčni mrk. Na drugih delih Zemlje, kamor pada mesečeva polusenca, imajo delni solnčni mrk. Solnce in Mesec bi vsak mesec po enkrat mrknila, ako bi se Mesec okoli Zemlje gibal v isti ravnmi, kakor Zemlja okoli Solnca. Ravnina mesečeve poti pa je proti ravnini, v kateri se Zemlja giblje okoli Solnca, za 5° 9' naklonjena. Mesečev mrk more nastati le takrat, kadar ob času ščipa leže središča Solnca, Zemlje in Meseca ali natančno ali vsaj približno v premi črti; sicer gre pa vsakikrat zemljina senca mimo Meseca. — Isto velja tudi o solnčnem mrku. — Astronomija uči, da mrkne Mesec v 18 letih 29krat, Solnce pa v 18 letih 41 krat. imenujemo polno senco. Slika 81. 102 § 93. Svetilnost. Svetlost. Osvetljenost. Isti prostor lahko raz¬ svetliš enkrat z navadno svečo, drugikrat s petrolejsko svetiljko, tretjikrat z elektriško žarnico. Našel bodeš, da je prostor najbolj sve¬ tel v zadnjem slučaju, v prvem slučaju pa najmanj. Iz tega skle¬ pamo, da izhajajo od različnih virov svetlobe v istem času različne množine svetlobe ali, da imajo razna sveteča telesa raz¬ lično svetilnost... 1.) Blizu luči moreš knjigo čitati; čim bolj pa se s knjigo od luči oddaljiš, tem teže čitaš, ker je svetloba preslaba. Mislimo si v L (slika 82.) svetečo točko, v abcd in ABCD pa dve ploskvi, ki sta osvetljeni od iste množine svetlobnih žarkov, ki prihajajo iz točke L. Mo sta obe ploskvi vzporedni in ako je ABCD od točke L dvakrat toliko oddaljena kakor ploskev abcd, potem je 4krat večja. (Zakaj?) Ker ploskev ABCD zadevata po dva sosednja svetlobna žarka v 4 krat bolj oddaljenih točkah, kakor ploskev abcd, mora biti 4 krat manj svetla kakor abcd. Razsvetljena ploskev je 4-, 9-, 16- . . . /zkrat slabše razsvetljena, ako je od vira svetlobe 2-, 3-, 4-.../zkrat bolj oddaljena. Ali: Svetlost razsvet¬ ljenega telesa je obratno sorazmerna kvadratu njega razdalje od vira svetlobe. . .2.) Vzemimo, da vpadajo na ploskev ab (slika 83.) svetlobni žarki pravokotno. Ako to ploskev nagnemo nekoliko pošev v lego ab, je ne zadevajo več vsi svetlobni žarki, ki so jo poprej razsvetljevali, zato mora v tej legi biti manj svetla ali imeti manjšo svetlost. Jasno je, da gre tem več svet¬ lobnih žarkov mimo ploskve ab, čim bolj pošev vpadajo nanjo. Vsaka ploskev je najbolj razsvetljena (ima največjo svetlost), če vpadajo svetlobni žarki nanjo pravokotno. Čim bolj pošev vpadajo svet¬ lobni žarki nanjo, tem slabše je razsvetljena...3.) Slika 83. Slika 82. B 103 Za enoto svetilnosti jemljemo običajno svetilnost sveče iz parafina, ki ima premer 20 mm in gori s 50 mm visokim pla¬ menom. To enoto imenujemo normalno svečo ali Hefner- jevo svečo. Za enoto svetlosti jemljemo svetlost medlo bele ploskve, ki jo pravokotno iz daljave enega metra razsvetljuje nor¬ malna sveča, ter jo imenujemo metersko svečo ali luks. 2. Odboj svetlobe. § 94. Zakoni, po katerih se svetloba odbija. Poizkus: V sobi, v katero sije Solnce, zavesi okna toliko, da postane bolj temno, potem napravi v oknu špranjo, da more snopič solnčnih žarkov v sobo. Na prahu, ki plava v zraku, vidiš, v kateri smeri prihaja solnčna svetloba v sobo. Ako te solnčne žarke na kateremkoli mestu prestrežeš z navadnim zrcalom ali s kako uglajeno kovinsko plo¬ ščico, dobijo čisto drugo smer. Poizkus kaže, da se svetloba širi premočrtno le v enem in istem sredstvu ; dospevši do drugega telesa, zrcala, se odbija ter se širi v zraku nazaj v novi smeri. Da pojasnimo to bolj natančno, vzemimo pripravo, ki jo kaže slika 84. V središču polukrožne deske stoji zrcalo, ki se da vrteti okoli osi, ki gre skoz središče polu- kroga in stoji na njem normalno. Pravokotno na zrcalovo ravnino je pritrjen kazalec bc, ki se vrti obenem z zrcalom. Ob obodu deske A je valjasta pločevina s špranjo pri a in razdeljena na stopinje. Ako vpada skoz špranjo a snopič svetlobnih žar¬ kov (na primer solnčnih) in ako kaže kazalec bc na stopinjo 20., vidimo, da se žarki na zrcalu odbijajo in razsvetljujejo 40. stopinjo. Ako vrtimo kazalec in z njim zrcalo, se odbijajo svetlobni žarki na zrcalu tako, da razsvetljujejo na nasprotni strani kazalca istotoliko stopinj od njega oddaljene točke, kolikor stopinj je kazalec oddaljen od špranje. Vzemimo, da predstavlja MN (slika 85.) ravno ploskev; ob kateri se svetloba odbija, premica AB vpadajoči svetlobni žarek, ki zadene ploskev MN v točki B (v vpadišču) in da predstavlja BD odbiti svetlobni žarek. Premica BC, ki stoji v vpadišču pravokotno _ Slika 84. 104 na MN, se imenuje vpadna pravokotnica; kot a, ki ga oklepata vpadajoči svetlobni žarek in vpadna pravokotnica, je v p a d n i k o t, kot b, ki ga oklepata od¬ biti žarek in vpadna pravokotnica, je od¬ bojni kot. -Natančno opa¬ zovanje in računi kažejo, da se svet¬ loba, ki je prišla do površja drugega te¬ lesa, ob površju te¬ ga telesa vsakikrat odbija po tehle za¬ konih : r^Odbojni kot je enak vpadnemu... 1.) Vpadni in odbiti svetlobni žarek ležita z vpadno pravokotnico v isti ravnini, a na nasprotnih stra¬ neh vpadne pravokotnice ... 2.) Svetlobni žarki, vpadajoči pravokotno na površje kakega telesa, se odbijajo pravokotno na to in se imenujejo glavni žarki. Svetilnost odbitih svetlobnih žarkov je vedno manjša nego vpadajočih. Telesa, ki so na površju gladka in leska in ki svetlobo pravilno odbijajo, imenujemo zrcala. § 95. Ravno zrcalo. Vsako gladko, lesko in popolnoma gladko ravnino, ki svetlobo v veliki množini odbija, imenujemo ravno zrcalo. Naša navadna ravna zrcala so brušene ravne steklene plošče, ki so na zadnji strani ali posrebrene ali prevlečene s kositrovim amalgamom.* Tudi neobložena obrušena ravna steklena plošča more služiti kot zrcalo, posebno če je njeno ozadje slabo razsvetljeno. Ker je taka plošča prozorna, propušča malone vso nanjo vpadajočo svet¬ lobo in je odbija le majhen del. Kositrov amalgam je zlitina kositra in živega srebra. 105 Slika 86. Poizkus: Stoječ pred ravnini zrcalom vidiš v zrcalu svojo sliko; od tebe izhajajoči, a na zrcalu odbijajoči se svetlobni žarki imajo tako smer, da prihajajo v tvoje oko navidezno od svetlega in tebi podobnega telesa zadaj za zrcalujočo ploskvijo. Da spoznamo pot na zrcalu odbitih žarkov bolj natančno, si mislimo ravno zrcalo ss' (slika 86.) v prerezu s papirno ravnino in pred njim svetlo točko A. Iz točke A pada mnogo svetlobnih žarkov na zrcalo, kateri se po navedenem zakonu odbijajo, na primer žarek An se odbija v smeri no, žarek Ap v smeri pq itd. Podaljšamo li smeri teh dveh odbitih svetlobnih žarkov zadaj za zrcalo, naj¬ demo, da se sečeta v točki a; zvežemo li potem točki A in a s premo ter jo zmerimo s šestilom, najdemo dalje, da je razdalja Ar = ar in da stoji Aa pravokotno na zrcalni ravnini. Iz tega izvajamo: Zrcalo odbija iz točke A izhaja¬ joče svetlobne žarke tako, kakor bi iz¬ hajali iz svetle točke a zadaj za zrcalom. Človeško oko pa je tako ustvarjeno, da vidi vsak predmet v tisti smeri, v kateri prihajajo svetlobni žarki; torej vidi svetlo točko A zadaj za zrcalom v točki a. Točka a se imenuje navidezna (imaginarna) slika svetle točke A. Recimo, da je ab (slika 87.) svetel predmet pred ravnim zrca¬ lom MN. Po ravnokar navedenem je slika točke a v a' v enaki razdalji za zrcalom kakor a pred zrcalom; slika točke b v b', slika točke c v c' itd. Vsaka točka predmeta ab ima svojo sliko; ker se vrste točke predmeta ab nepretrgoma med seboj, se vrste prav tako tudi njih slike, a' b' je torej slika predmeta ab. Glede oblike in veličine sta slika in predmet enaka; razloču¬ jeta se pa v tem, da so na desni ležeči deli predmeta v sliki na levi in obratno. Slika 87. V horizontalno ležečem zrcalu, na primer gladini kakega ribnika, vod¬ njaka ali jezera, vidimo slike pokonci stoječih predmetov (dreves, hiš itd.) vzvrnjene, kajti slike spodnjih točk predmetovih so zrcalni gladini najbliže. 106 Ako postavimo dve ravni zrcali vzporedno drugo proti drugemu, vidimo slike enega zrcala v drugem in tako pravzaprav brez števila slik. Te slike imajo od zrcal vedno večjo razdaljo in manjšo svetlost. Prav tako vidimo več slik v dveh zrcalih, ki oklepata kot, ako stoji svetel predmet med njunima ploskvama. — Orodja, s katerimi gledamo večkratne slike istega predmeta, imenujemo krasnoglede (kalejdoskope). Pri navadnih zrcalih se svetloba odbija največ na zadnji, obloženi ploskvi, nekoliko pa tudi na sprednji, tako da imamo pravzaprav dve sliki, ena izmed njiju je tako slabo razsvetljena, da je navadno ne opazimo. Ravna zrcala uporabljamo v vsakdanjem življenju, za razne fizikalne igrače in pri mnogih fizikalnih in geometrijskih orodjih. § 96. Sferična zrcala. Krogline kapice, ki so na eni strani svo¬ jega površja gladke in leske, imenujemo sferična ali kro¬ glasta zrcala, in sicer imenujemo tako zrcalo konkavno, vboklo, vdrto ali jamasto, ako je vdrta stran gladka in «- leska, in konveksno ali izbo- Slika 88. HS9 &2ŽE3K č e n o r ako je zunanja, izbočena stran gladka in leska. I- Konkavno zrcalo. Re- cimo, da predstavlja AB (slika SS.) prerez konkavnega zrcala s pa- . |gg|||M pirno ploskvijo, da je C središče one krogle, h kateri pripada od¬ sek AB, in da je Z) točka v sre¬ dišču zrcalne ploskve. D se imenuje optično središče, pre¬ mica DC, ki veže optično središče s središčem krogle, je optična os, lok AB širina ali odprtina zrcala. Polumeri stoje pravokotno na zrcalovem površju, zato določujejo obenem tudi vpadne pravokotnice. — Svetlobni žarki idoči skoz središče C vpadajo na zrcalo pravokotno, torej se odbijajo v isto smer. Taki svetlobni žarki so glavni žarki. Poizkusi: Ako držiš konkavno zr¬ calo proti Solncu, da vpadajo solnčni žarki vzporedno z njegovo osjo, in ako potem odbite žarke prestrezaš na majhnem koščku papirja, vidiš, da se stikajo v točki F (slika 89.), ležeči med točkama C in D. Tu se vžigajo lahko gorljive reči, na primer kresilna goba, vžigalice; svetloba pa je zelo velika. Točka F se imenuje ža- Slika 89. 107 rišče (gorišče), razdalja žarišča F od središča D je ža¬ riščna razdalja. Žarišče F razpolavlja polumer CD. Vzporedno z osjo vpadajoči svetlobni žarki se sečejo, ko so bili na zrcalu odbiti, v eni točki, v ža¬ rišču, ki razpolavlja polumer zrcala ... 1.) Obratno: Iz žarišča prihajajoče svetlobne žarke odbija konkavno zrcalo vzporedno z optično osjo . . . 2.) Pravokotno na os postavi med točkama F in C gorečo svečo, pred zrcalom pa premikaj prosojen papirnat zaslon tako, da pre¬ streza iz sveče izhajajoče, a na zrcalu odbite svetlobne žarke. V neki razdalji od zrcala dobiš na zaslonu večjo in vzvmjeno sliko goreče sveče. Svetel predmet, stoječ med žariščem in sre¬ diščem konkavnega zrcala, daje zadaj za ža¬ riščem večjo in vzvrnjeno sliko ... 3.) Ta slika se imenuje reelna ali fizična, ker jo moremo na papirju prestrezati. Na zrcalu odbiti svetlobni žarki se v resnici stikajo v točkah te slike. Kako nastane ta slika, o tem se lahko prepričaš.z načrtovanjem. — Misli si, da je AB (slika 90.) svetel predmet, stoječ pred zrcalom VW pravokotno na njegovi osi. — Svetlobni žarek An, katerega podalj- Slika 90. šek meri skoz središče C, vpada na zrcalo pravokot¬ no ter se odbija v svojo smer. 1 Svetlobni žarek Ae, ki je vzporeden z osjo Co, se odbija (po 1.) skoz ža¬ rišče F ter se seče z od¬ bitim žarkom An v točki a. V tej točki se stikajo tudi vsi drugi iz točke A pri¬ hajajoči in na zrcalu od¬ biti svetlobni žarki; torej je a slika točke A. Iz istega vzroka je b slika točke B. Slike drugih predmeto- vih točk slede istotako, kakor slede točke na predmetu druga drugi, ab je torej slika predmeta AB, je večja nego predmet AB, vzvrnjena in od zrcala bolj oddaljena nego točka C. 108 Prav tako se prepričaš s poizkusi o resničnosti teh zakonov: Slika v središče konkavnega zrcala postavlje¬ nega svetlega predmeta leži tudi v središču, je vzvrnjena in ravno tolika, kakor predmet ... 4 .) Svetel predmet, ki je od zrcala bolj oddaljen nego zrcalovo središče, daje med žariščem in sre¬ diščem v z vrnjeno in zmanjšano sliko . . . 5.) čim bolj oddaljuješ predmet od zrcala, tem bolj se zmanjšuje njegova slika in tem bolj se bliža žarišču. Svetel predmet, stoječ med žariščem in zrca¬ lom, daje zadaj za zrcalom povečano in pokonci stoječo sliko . . . 6.) Ta slika se ne da prestrezati, torej je le geometrijska (navidezna). Z načrtovanjem dobivaš to sliko takole: Misli si, da je AB (slika 91) svetel predmet, stoječ med zrcalom VW in med žariščem F, in da zaznamenuje C zrcalovo središče. Glavni žarek An se od¬ bija v svojo smer, vzpo¬ redno z osjo vpadajoči ža¬ rek /le se odbija skoz ža¬ rišče F. Ta dva odbita svetlobna žarka se sečeta zadaj za zrcalom, ako ju le zadosti podaljšaš. Slika točke A je tedaj v točki a zadaj za zrcalom. Iz iste¬ ga vzroka je b slika točke B in ab slika predmeta .45. Dokaži vse navedene zakone z načrtovanjem in preiskuj, kako se menjavata veličina in lega slike, ako jemlješ svetel predmet v različnih razdaljah od zrcala! — Kako moreš praktično najti žariščno raz¬ daljo in polumer konkavnega zrcala? Konkavna zrcala uporabljamo: da majhne predmete povečujemo (pri drobnogledih), da kak majhen prostor razsvetljujemo, da lahko gorljive reči vžigamo itd. II. Konveksno zrcalo. Poizkus: Gledaš li v kon¬ veksno zrcalo, na primer v stekleno kroglo, ki je znotraj obložena s kositrovim amalgamom, vidiš v njem pokonci stoječe in zmanjšane slike onih predmetov, ki stoje pred zrcalom. Predmeti, ki so od zrcala bolj oddaljeni, dajo manjše in od zrcala bolj oddaljene slike nego predmeti, stoječi blizu zrcala. 109 Solnce daje v konveksnem zrcalu kakor točko majhno sliko, ki je izmed vseh slik od zrcala najbolj oddaljena. — Na zrcalo vpadajoči vzporedni svet¬ lobni žarki se na zrcalu tako odbijajo, da se po odboju stikajo njih po¬ daljški v točki zadaj za zrcalom. To točko imenu¬ jemo geometrijsko ža¬ rišče, razpršišče ali razmetišče kon¬ veksnega zrcala. Žari¬ šče razpolavlja polumer zrcala. Recimo, da je VW (slika 92.) del konveksnega zrcala in da zaznamenuje AB svetel predmet, od katerega izhajajo svetlobni žarki. Iz točke A v smer premice AC prihajajoči svetlobni žarek vpada pravokotno na zrcalo, torej se odbija v svojo smer. Svetlobni žarek A e, ki je z osjo vzporeden, se odbija v smer ey tako, da gre njegov podaljšek skoz žarišče F. Premici e y in A C se sečeta za zrcalom v točki a, ki je zato slika točke A. — Iz istih vzrokov je b slika točke B in a b slika vsega predmeta AB. Slika ab je navidezna, se nahaja med točkama F in O, in sicer je zrcalu tem bliže, čim bliže mu je predmet in obratno ter je vedno manjša nego pred¬ met AB. Konveksna zrcala razpršujejo vzporedne svetlobne žarke, imenujemo jih časi tudi razpršna ali razmetna zrcala. Zrcala morejo biti, kakor se razume samo ob sebi, tudi valjasta, stožkovita itd. Valjasta zrcala dajo v smeri valjeve osi enako velike slike, kakor je predmet, v širini pa zmanjšane slike, ker so v tej smeri pravzaprav konveksna zrcala. § 97. Razmet svetlobe. Površje hrapavih teles si lahko mislimo sestavljeno iz mnogoštevilnih na razne strani naklonjenih zelo majhnih ravnin. Svetlobni žarki, ki izvirajo iz ene točke ter vpadajo na površje hrapavega telesa, se ob njem odbijajo na vse strani, da nastane pravzaprav toliko slik, kolikor je teh majhnih rav¬ nin ; pravimo, da se svetloba na takšnih telesih razpršuje. Takšen odboj svetlobe imenujemo razmet ali razpršbo svetlobe. Razpršena svetloba nam dela posamezne dele površja vidne. Slika 92. Popolnoma gladke ploskve bi ne mogli videti, ker bi vso nanjo vpada¬ jočo svetlobo pravilno odbijala in tako dajala le slike pred njo stoječih reči. Takih ploskev pa v resnici ni. Naj si bodo zrcala še tako dobro zbrušena in ogiajena, ostanejo na njih vendar le še majhne jamice in grbe, na katerih se svetloba razpršuje ter zrcala dela vidna. V zraku plavajoči prah nam dela vidne solnčne svetlobne žarke. — Solnčna svetloba se razpršuje tudi na zračjih molekulih, vodenih kapljicah in prašnih delih v zraku; torej je lahko razvidno, da imamo razsvetljene tudi prostore, v katere neposredno ne dohaja solnčna svetloba. — Jutranjemu in večernemu svitanju vzrok je razpršba solnčne svetlobe v višjih zračjih plasteh. Zjutraj, ko je Solnce še pod obzorjem, in zvečer, ko je že zatonilo, dohajajo njegovi žarki v višje zračje plasti ter se na teh razpršujejo na vse strani. Ta razpršena svetloba dela nam vidne zgornje zračje plasti. Svitanje neha ali se začenja, ko je solnce 18° pod obzorjem. Na ravniku je svitanje najkrajše, proti tečajema pa traja več časa. Poleti traja v naših krajih skoro vso noč, meseca marca in oktobra pa le po dve uri. 3, Lom svetlobe. § 98. Zakoni, po katerih se svetloba lomi. Poizkus: Štiri¬ oglato stekleno posodo (slika 93.) napolni z vodo, ki si ji primešal par kapljic fluorescinove raztopine. To posodo postavi na mizo na kak postavek tako, da ostane večji del dna prost; potem napelji v nekoliko bolj temni sobi skoz ozko špranjo snopič solnčnih žarkov in jih s pomočjo ravnega zrcala uravnaj tako, da vpadajo na površje vode v poševni smeri kakor kaže slika. Vpadajoči solnčni žarek Szl se na zrcalu ZZ odbija in zadene po¬ vršje vode v točki B. Tu se nekoliko svetlobe odbija kakor na ravnem zrcalu, največ pa je gre skoz vodo in izstopi iz vode pri točki C v smeri premice CD. Pri tem pa opazuješ, da svet¬ lobni žarek pri vstopu v vodo, pri točki B, in pri izstopu iz vode, v točki C, menja svojo smer, kakor kaže slika. Silka 93. 111 Iz poizkusa sklepamo: Kadar prehaja svetloba iz enega pro¬ zornega telesa v drugo, se deli na razmejni ploskvi v dva dela. En del svetlobe se odbija, drugi del pa prehaja v drugo telo, pri čemer izpremeni svojo smer ali se lomi. — Pravokotnico, ki jo posta¬ vimo v točki B na gladino vode, imenujemo vpadno pravo¬ kotnico; kot a, ki ga oklepata vpadajoči svetlobni žarek AB in vpadna pravokotnica, imenujemo vpadni kot, kot b, ki ga oklepata svetlobni trak BC in vpadna pravokotnica, pa lomni kot; svetlobni žarek BC zovemo lomljeni žarek. Pri točki C, kjer izstopa svetloba iz vode v zrak, je BC vpadajoči, CD pa lomljeni svetlobni žarek. Ravnina, ki jo tvorita vpadni svetlobni žarek AB in vpadna pravokotnica, je vpadna ravnina. Kadar je lomni kot manjši nego vpadni kot, pravimo, da se svetloba lomi proti vpadni pravokotnici; kadar pa je lomni kot večji nego vpadni, se svetloba lomi od vpadne pravokotnice. Pri opisanem poizkusu se svetlobni žarek lomi pri točki B k vpadni pravokotnici, pri točki C od vpadne pravokotnice. Sploh velja pravilo: Svetlobni žarki se lomijo proti vpadni pravokotnici, ako prihajajo iz redkejšega telesa v gostejše; od vpadne pravokotnice pa se lomijo, ako prehajajo iz gostejšega telesa v red¬ kejše. Ako pri opisanem poizkusu zrcalo nekoliko zasučeš, dobijo na površje vode vpadajoči svetlobni žarki drugo smer in s tem tudi drug vpadni kot. Pri tem najdeš, da s povečanjem vpadnega kota narašča tudi lomni kot. Ako zrcalo tako zasučeš, da vpadajo svet¬ lobni žarki pravokotno na površje vode, se ne lomijo, marveč gredo skoz vodo in na drugi strani iz vode v isti smeri. Zavisnost velikosti lomljenega kota od velikosti vpadnega se da določiti na sledeči način. Vzemimo, da predstavlja In (slika 94.) smer iz zraka na vodo v točki n vpadajočega, ns smer pri n v vodi lomljenega svetlobnega žarka, df pa vpadno pravokotnico. Ako iz vpadišča n narišemo krog s katerim koli polumerom, ki vpadni in lomljeni svetlobni Slika 94. ..:y? 112 žarek seče v točkah a in b, in če iz teh dveh točk na vpadno pravokotnico spustimo dve pravokotnici ad in bf, ostane razmerje teh pravokotnic (ad in bf) za katerikoli vpadni kot eno in isto (stalna koli¬ čina), dokler svetlobni sredstvi ne izpremenita svoje gostote ... 1.) Drugi zakon, po katerem se svetloba lomi, se glasi: Lomljeni trak ostaja v vpadni ravnini ... 2.) Kvocijent pravokotnic ad in bf imenujemo lomni količnik (kvo- cijent). Za prehod svetlobe iz zraka v vodo znaša lomni količnik ‘A, za prebod iz zraka v steklo %. Da se svetloba lomi, kadar prehaja iz vode v zrak, kaže tudi tale Na dno plitve posode z ne¬ prozornimi stenami položi malo telo a (slika 95); oko pa nastavi v točki O tako, da tega telesa ne vidiš. Ce naliješ potem v po¬ sodo vode, zagledaš to telo. Od telesa v smeri premice aB pri¬ hajajoči svetlobni žarek se na po¬ vršju vode v točki B lomi od vpadne pravokotnice ter prihaja v tvoje oko v smeri premice BO; telo a vidiš zato v smeri pre¬ mice OB v točki a' nekoliko vstran in površju bliže nego je v resnici. — Palica, ki jo držiš v mirni vodi pošev, se ti do¬ zdeva zlomljena. —- Stoječe čiste vode, pri katerih vidimo do dna, se nam dozdevajo bolj plitve nego so v resnici. Astronomijski lom svetlobe. Zrak je navzgor bolj redek kakor na zemeljskem površju. Svetlobni žarki, ki prihajajo od nebesnih teles, se na svoji poti proti zemlji vsakikrat lomijo proti vpadni pravo¬ kotnici, kadar prehajajo iz manj gostih zračjih plasti v gostejše. — Posledica tega loma je ta, da vidimo nebesna telesa nekoliko bliže svo¬ jemu temenišču nego so v resnici. Edinole telesa v svojem temenišču vidimo ondi, kjer so v resnici, ker vpadajo od njih izhajajoči svetlobni žarki, ki pri¬ dejo do nas, pravokotno na posamezne zračje plasti. Druga nebesna telesa pa so proti našemu temenišču tem bolj vzdignjena, čim bliže so obzorju. — Astronomijski lom svetlobe nam podaljšuje dan približno za štiri do pet minut. Kadar je zrak nemiren, se svetlobni žarki vsak hip lomijo v druge smeri, kar nareja, da se nam predmeti dozdevajo nemirni, tresoči se. poizkus: Slika 95. a 113 Pojave svetlobnega loma si tolmačimo z razno hitrostjo svetlobe v po¬ sameznih prozornih telesih. V takih telesih, ki lomijo svetlobo proti vpadni pravokotnici, ima svetloba manjšo hitrost nego v tistih, ki jo lomijo od vpadne pravokotnice. § 99. Popolni odboj svetlobe. Štirioglato stekleno in z vodo napolnjeno posodo, ki si jo rabil pri poizkusu, slika 93., postavi v bolj temni sobi na podstavek tako visoko, da moreš šopek solnčnih žarkov z zrcalom ZZ (slika 96.) napeljati proti vodi od spodaj navzgor. Zrcalu daj tak položaj, da zadene nanje vpadajoči svet¬ lobni žarek S/l, ko je bil na zrcalu odbit, površje vode v smeri BC. približno pod vpadnim kotom 49°. Ako gledaš od zgoraj na površje vode, ne vidiš solnčne svetlobe v nobeni smeri, kar kaže, da ne izstopa iz vo¬ de. Nasprotno pa vidiš vodo razsvetljeno proti drugi strani posode, v smeri pre¬ mice CD, kar & kaže, da se vsa svetloba ^ na površju vo¬ de odbija. Svetlobni žarki se lomijo na poti iz vode v zrak od vpadne pravokotnice in je lomni kot večji od vpadnega. Ako vpadni kot po¬ večujemo, narašča tudi lomni kot, in na vsak način najdemo tolik vpadni kot, da je njemu pripadajoči lomni kot enak 90 n . Za vsak večji vpadni kot bi moral biti lomni kot večji nego 90°, kar pa je nemogoče. Svetloba se potem več ne lomi, ampak se popolnoma ali vsa odbija v prvo sredstvo nazaj. Vpadni kot, pri katerem znaša pripadajoči mu lomni kot 90°, se imenuje mejni kot, kei tvori mejo med lomom in popolnim odbojem svetlobe. § 100. Lom svetlobe v telesih, ki so omejena z vzporednima ploskvama. Mislimo si, da je BB (slika 97.) prozorna plošča, ome¬ jena z vzporednima ravninama AA, in da je gostejša od zraka. Vpadajoči svetlobni žarek In se lomi pri n proti vpadni pravokotnici, Pri n' pa od vpadne pravokotnice. Vpadni kot pri n je enak 8 Senekovič, Fizika. 114 — Slika 97. ^ lomnemu kotu pri n (ker sta izmenična kota), to¬ rej je In || ril'. Gledaje pošev skoz steklene plošče, vidimo predmete nekoliko vstran potis¬ njene, njih medsebojna lega pa ostane ista. — Gledaje skoz tanko prozorno ploščo, navadno še ne čutimo, da vidimo predmete potisnjene nekoliko v stran. § 101. Lom svetlobe v prizmah. Vsako prozorno telo, ki ima dve naklonjeni ravni ploskvi, imenujemo optično prizmo. Na¬ vadno dajemo optičnim prizmam obliko tristraničnih prizem in jih izdelujemo iz stekla. Ako predstavlja trikotnik ABC (slika 98.) prerez optične prizme, tedaj imenujemo kot pri C, ki ga oklepata ravnini AC in BC, lomeči kot in rob pri C, v katerem se ti ravnini sečeta, lomeči rob prizme. Slika 98. Ako gledamo skoz prizmo, se nam dozdeva, kakor bi bile vse reči, ki jih vidimo, nekoliko premaknjene proti lomečemu kotu. Da ta pojav pojasnimo, vzemimo, da vpada od neke svetle točke prihajajoči žarek SE na prizmo v točki E v vpadnem kotu a (HI je vpadna pravokotnica). Ta svetlobni žarek se ob steklu lomi proti vpadni pravokotnici (lomni kot b) ter ima v steklu smer premice EF. Pri E zadene ta svetlobni žarek mejno ploskev v vpadnem kotu c (KE je vpadna pravokotnica) in se pri izstopu iz prizme lomi od vpadne navpičnice v lomnem kotu d, tako da ima v zraku smer pre¬ mice FG. Opazovalec v točki G vidi svetlo točko, od katere prihaja žarek SE v smeri premice GE nekje v točki S', torej tako, kakor bi bila premaknjena proti robu C. 115 Dokaži z načrtovanjem, da prizme, ki imajo večji lomeči kot, svetlobne žarke iz njih smeri bolj odklanjajo kakor prizme z malim lomečim kotom. § 102. Sferične ali kroglaste leče. Prozorna telesa, ki so ome¬ jena od dveh kroglastih ali od ene kroglaste in ene ravne ploskve, imenujemo optične leče. — Leče delimo v konveksne, iz¬ bočene ali zbiralne, ki so v sredini debelejše, kakor ob robu, invkonkavne, vboklealirazpršnč, kisoob robih debelejše kakor v sredini (slika 99.). Zbiralna leča se imenuje dvojno- izbočena ali bikonveksna, če sta obe ploskvi izbočeni, ravnoizbočena, če je ena ploskev iz¬ bočena, druga pa ravna, vbokloizbo- čena ali konkavnokonveksna, če je ena ploskev izbočena, druga pa vbokla in iz¬ bočena ploskev bolj ukrivljena nego vbokla (slika 96. a, a', a"). Enako delimo tudi vbokle ali razpršne leče v dvojnovbokle, ravnovbokle in izbočenovbokle ali konveksnokon- kavne (slika 99., b, b', b"). Pri izbočeno- vboklih lečah je vbokla ploskev bolj ukrivljena nego izbočena. Premica, idoča skozi središči mejnih plo¬ skev, se zove os leče; pri ravnoizbočeni in ravnovbokli leči je os tista premica, ki gre skozi središče ukrivljene mejne ploskve in stoji pravokotno na drugi, ravni mejni ploskvi. Točka na osi, ki je od obeh mejnih ploskev enako oddaljena, je optično sre¬ dišče leče. Slika 99. 1. Lom svetlobe v zbiral- Slika 10 °- nih ali konveksnih lečah. Po¬ izkus: Lečo AB (slika 100.) drži __ proti Solncu tako, da vpadajo solnčni žarki nanjo vzporedno z njeno osjo; na drugi strani leče pa premikaj papirnat zaslon. Zadaj za lečo najdeš mesto, v katerem dobiš točki podobno zelo svetlo sliko Solnca. V bolj oddaljenih ali leči bolj bližnjih mestih je zaslon razsvetljen v večjem krogu. V točki F, v kateri se stikajo solnčni žarki, prihajajoči iz leče, je tudi največja toplota; lahko gorljive reči, n. pr. kresilna goba, vžigalice itd., 8 * 116 se vžigajo. Točka F se imenuje žarišče; njena razdalja od lečinega središča pa žariščna razdalja. Ker lahko obrnemo zdaj to, zdaj ono stran proti Solncu, je raz¬ vidno, da ima vsaka leča dve žarišči: eno na levi, drugo na desni strani; obe imata isto daljino. Izbočena leča lomi svetlobne žarke, ki vpadajo nanjo vzporedno z njeno osjo, tako, da se na drugi strani leče sečejo v eni točki, — v žarišču . . . 1.) P o i z k u s: Ko si na ta način določil žarišče, postavi v temni sobi v eno žarišče gorečo svečo, zadaj za lečo papirnat zaslon. Na zaslonu dobiš razsvetljeno okroglo ploskev, ki svoje velikosti ne menja, četudi zaslon leči bliže postaviš ali pa ga od nje bolj od¬ daljiš. — Iz leče stopajoči svetlobni žarki so torej vzporedni. Iz svetle točke v žarišču skozi izbočeno lečo prehajajoči svetlobni žarki izstopajo iz leče vzpo¬ redno z njeno osjo . . . 2.) Leča lomi vsak nanjo vpadajoči svetlobni žarek dvakrat; pri vstopu proti vpadni pravokotnici in pri izstopu od vpadne pravokotnice. Polumeri mejnih ploskev so obenem tudi vpadne pravokotnice. — Načrtaj pot vzporedno z osjo vpadajočih žarkov. Za druge poizkuse služi tale priprava: Na deski, v centimetre razdeljeni (slika 101.), so po vrsti postavljeni: goreča sveča, iz¬ bočena leča in papirnat zaslon. Ko si s pomočjo solnčnih žarkov določil razdaljo žarišča, moreš s to pripravo dokazati tudi tele zakone: Slika 101. Kadar je svetel predmet od leče bolj oddaljen kakor znaša dvakratna žariščna razdalja, na¬ stane njegova slika na drugi strani leče med en¬ kratno in dvakratno žariščno razdaljo in je zmanjšana, vzvrnjena in fizična ... 3.) 117 Slika postaja manjša in se žarišču bliža, ako se predmet od leče oddaljuje. Kadar se nahaja svetel predmet v dvakratni žariščni razdalji, nastane njegova slika za lečo v isti razdalji ter je vzvrnjena, fizična in prav tako velika kakor predmet ... 4.) Kadar je razdalja svetlega predmeta od leče manjša nego dvakratna žariščna razda lj a, pa več¬ ja nego enkratna, tedaj nastane slika tega pred¬ meta za lečo v večji razdalji nego je dvakratna žariščna razdalja ter vzvrnjena, fizična in večja nego predmet . . . 5.) Ta slika postaja vedno večja in se od leče bolj oddaljuje, ako se predmet žarišču bliža. Stoji li predmet v žarišču, je njegova slika v neskončni oddaljenosti; iz posameznih točk svetlega pred¬ meta skozi lečo prihajajoči svetlobni žarki so vzporedni. Kadar stoji svetel predmet med žariščem in lečo, nastane njegova slika na tisti strani leče ter je večja kot predmet, pokonci stoječa in na¬ videzna . . . 6.) Čim bliže je predmet leči, tem manjša in tem bliže leči je njegova slika. O resničnosti navedenih zakonov se lahko uverimo tudi z načrtavanjeni. Mislimo si dvojno izbočeno lečo O (slika 102.) in pred njo svetel predmet AB, ki stoji na lečini osi pravo¬ kotno, ter recimo, da je F žarišče. Sliko točke A do¬ bimo, če določimo pot naj¬ manj dveh iz nje izhaja¬ jočih svetlobnih žarkov. Žarek A O vpada na lečo v tako majhnem kotu, da ga smemo smatrati za pravo¬ kotno vpadajočega. Torej se na desni mejni ploskvi ne lomi; iz istega vzroka se ne lomi tudi na drugi strani leče. — (Svetlobni žarki, kojih smer gre skozi središče leče, se v njej ne lomijo in se imenujejo glavni žarki.) Iz točke A prihajajoči svetlobni žarek, ki vpada vzporedno z osjo, meri, prihajajoč iz leče, skozi žarišče F in seče glavni trak AO v točki a. Točka a je slika točke A, in sicer fizična slika, ker se svetlobna žarka v njej resnično sečeta. Iz istih razlogov je b slika točke B in ab slika pred¬ meta AB. ab je večja nego A B in leži izvun dvakratne žariščne razdalje. — Ko bi bil ab svetel predmet, bila bi AB njegova slika. (Zakaj?) Slika 102. 118 Mislimo si, da je svetel predmet AB (slika 103) leči O bliže nego ža¬ rišče f, in da staf in f žarišči leče. Z enakim postopanjem kakor poprej, dobimo na tisti strani leče, kjer je pred¬ met, večjo in pokonci stoječo sliko. Glavni žarek A O in vzpo¬ redno z osjo vpadajoči žarek se po izstopu iz leče ne sečeta na levi strani, pač pa njuna po¬ daljška na desni. Slika je torej navidezna ter se ne da pre¬ strezati. Navedeni zakoni so ve¬ ljavni za vse tri izbočene leče; vendar žariščne raz¬ dalje niso pri vseh treh lečah enake, čeravno so polumeri mejnih ploskev enaki. Naj večjo žariščno razdaljo ima vbokloizbočena, najmanjšo dvojnoizbočena leča. Iz¬ bočene tri leče se imenujejo zbiralne, ker zbirajo vzporedno vpadajoče svetlobne žarke v žarišču. Zbiralne leče rabimo za zažigalna in povečalna stekla in za vso vrsto optičnih orodij, o katerih bomo pozneje govorili. II. Lom svetlobe v vdrtih ali razpršnih lečah. Poizkus: Dvojnovdrto lečo (slika 103. a) postavi proti Solncu tako, da vpadajo solnčni žarki nanjo vzporedno z njeno osjo. Za lečo pa premikaj papirnat zaslon. Iz leče prihajajoči svetlobni žarki razsvetljujejo zaslon v vedno večjih kro¬ gih, ako ga oddaljuješ od leče; razsvet¬ ljena ploskev na zaslonu je v središču najmanj, ob obodu najbolj svetla. Iz tega razvidiš, da izstopajo svetlobni žarki iz leče razhodno, in sicer v taki smeri, kakor bi prihajali iz svetle točke F, ležeče pred lečo. Točka F se imenuje razpršišče (razmetišče) ali umišljeno žarišče (imaginarno žarišče); njena razdalja od središča leče je raz¬ dalja razpršišča ali žarišča. Tudi ta leča ima dve enako od središča oddaljeni žarišči, ker moreš vsako stran obračati z istim uspehom proti Solncu. Vzporedno z osjo vpadajoči svetlobni žarki se v dvojnovbokli leči lomijo tako, da izstopajo v smereh, kakor bi prihajali iz žarišča pred lečo. Slika 103a. 119 Poizkus: Ako gledaš skozi dvojnovboklo lečo kak večji pred¬ met, ga vidiš na isti strani, kjer je v resnici, zmanjšanega, pokonci stoječega in leči nekoliko bliže. Misli si, da je AB svetel predmet pred lečo O (slika 104), stoječ pravo¬ kotno na osi. Žarek AO je glavni žarek ter se v leči ne lomi. Vzporedno z osjo F O vpadajoči žarek iz¬ stopa iz leče v smeri, kakor Slika 104. bi prihajal iz žarišča F, nje¬ gov podaljšek pa se seče z glavnim žarkom v točki a, ki je slika točke A. — Iz istih razlogov je ab slika predmeta AB. Ta slika je navidezna, manjša kakor _ predmet. stoji pokonci in se E^^^^3|9K5jpi|iSVS^iijfSK nahaja med lečo in žariščem. -J^Vv-V ^ Kar smo učili o dvoj- M novbokii leči, tudi o drugih dveh vboklih lečah. Zakaj imenujemo vbokle leče tudi razpršne leče? — črtavanjem, kako lomi katerakoli vboklih leč nanjo vpadajoče svetlobne žarke! — Preiskuj z načrtavanjem, kako se izpreminjajo slike, ako se predmet leči bliža ali od nje oddaljuje! 4. Razklon svetlobe v njene sestavine. § 103. Spektrum. Poizkus: a) V sicer temno sobo spusti z ravnim zrcalom (heliostatom) skoz malo špranjico b (slika 105.) snopič solnčnih žarkov! Na zaslonu, ki ga postaviš špranjici na¬ sproti, dobiš svetlo liso d, ki ima obliko špranj ice. Ako pa solnčne žarke prestrežeš s prizmo s, ka¬ kor kaže slika, odklanja prizma svetlobne žarke navzdol, na¬ mesto lise d pa vidiš na zaslo¬ nu med točkama r in v razteg¬ njeno barvano sliko. V tej bar¬ vani sliki, ki jo imenujemo spektrum ali šar, razloču¬ jemo po vrsti rdečo, pomara O ir 11 ^ ^ rl ^ rr + n ti n rn rv ^ r f\ / 120 barve, ki jih imenujemo prizmatične ali spektralne, niso ločene druga od druge, marveč prehajajo druga v drugo. Rdeča barva se lomi najmanj, vijoličasta pa najbolj. Poizkus: Na zaslonu, s katerim prestrezaš spektrum, naredi majhno špranjico; potem pa postavi zaslon tako, da propušča skozi to špranjico le rdeče žarke. Prestrežeš li te žarke zadaj za zaslonom z drugo prizmo, ne dobiš več novega spektra; druga prizma le od¬ kloni rdeče žarke nekoliko od lomnega roba. — Isto opaziš, ako pre¬ strežeš z drugo prizmo katerokoli prizmatično barvo. Prizmatične barve se ne dajo dalje raz¬ klan j ati — imenujemo jih torej enostavne. Iz teh poizkusov izvajamo tele zakone: Bela solnčna svetloba je sestavljena iz raznih barv, v katere se razkloni, kadar se lomi v optičnih prizmah ... 1.) Spektralne barve (sestavine bele svetlobe) so enostavne in v različni meri lomljive; najbolj se lomi vijoličasta, najmanj pa rdeča spektralna barva ... 2.) Spektralne barve se dajo združiti zopet v belo svetlobo ... 3.) Ako narejaš prvega opisanih poizkusov s prizmami iz iste tvarine, toda različnih lomečih kotov, vse drugo pa pustiš neizpremenjeno, dobivaš daljše spektre takrat, kadar ima prizma večji lomeči kot. Poleg lomečega kota vpliva na dolžino spektra tudi tvarina, iz katere je prizma. Prizme iz svinčenega ali flintskega stekla narejajo daljše spektre, nego prizme iz vapnenega ali kronskega stekla. Mešane in komplementarne barve. Poizkusa: a) Ako pri poizkusu, predočenem v sliki 106., nekaterim barvam z neprozornim telesom, n. pr. z drobno leseno paličico, preprečiš pot do leče, da jih torej ni v sliki /, tedaj slika f ni več bela, marveč dobi novo barvo, ki je mešana iz barv, prihajajočih na zaslon. Slika / postane rdeča, ako iz nje na opisani način odstraniš zeleno barvo, in zelena, ako v njej ni rdeče spektralne barve. / Slika 106. Poizkus: Med prizmo in zaslon postavi zbiralno lečo (slika 106.) da zbere vse nanjo vpadajoče barvne žarke v toč¬ ki /. Na zaslonu vidiš pri / liso bele svetlobe. 121 b) Ako postaviš pred lečo / (slika 106.) prizmo majhnega lome¬ čega kota (3 do 5°) tako, da sta lomeča roba obeh prizem vzpo¬ redna, dobiš na zaslonu dve sliki, sliko f in poleg nje drugo, ki je po drugi prizmi nekoliko vstran odklonjena. Če prestreza druga prizma samo le rdečo barvo, je slika f zelena, odklonjena sbka pa rdeča. Barvi teh dveh slik imata to svojstvo, da se na istem mestu zdru¬ žujeta ali dopolnjujeta v belo barvo. Dve barvi, ki dajeta belo barvo, ako ji združimo na istem mestu, imenujemo komplementarni ali dopolnilni. Dopolnilni barvi sta n. pr. pomarančasta in svetlomodra, rumena in temnomodra, zelenorumena in vijoličasta itd. § 104. Barvenost teles. Poizkus: a) Solnčne žarke, ki pri¬ hajajo skozi rdečo stekleno ploščo, prestrezi s prizmo, kakor pri po¬ izkusu v sliki 105. Spektrum, ki ga na zaslonu dobiš, nima več vseh prizmatičnih barv, ampak le rdečo in morebiti še nekoliko poma¬ rančaste. — Solnčna svetloba, ki prihaja na prizmo skoz brezbarvno stekleno ploščo, pa daje spektrum z istimi barvami, kakor solnčna svetloba sama. Nekatera prozorna telesa propuščajo belo ali solnčno svet¬ lobo v isti sestavi, v kateri nanje vpada —•• taka imenujemo bela ali vodenočista; nekatera pa propuščajo le nekatere sesta¬ vine solnčne svetlobe, druge pa vsrkavajo — taka so barvno- prozoma telesa. Poizkus: b) Na zaslonu (slika 105.) premikaj na mestu, kamor pada spektrum, kos rdečega papirja. V rdeči barvi ga vidiš rdečega, v vsaki drugi pa je ali temen, črn, ali pa menja svojo barvo. Zeleni papir obdrži svojo zeleno barvo v zelenem delu spektra, v vsakem drugem pa je bolj ali manj temen, črn. Edinole beli ali siv- kastobeli papir obdrži v vsakem oddelku spektra tisto barvo, ki pada nanj, v rdečem je rdeč, v modrem moder itd. Črni papir pa je v vsaki spektralni barvi črn. Neprozorna telesa dobivajo svojo barvenost vsled tega, da razklanjajo nanje vpadajočo belo svetlobo ter nekatere eno¬ stavne barve vsrkavajo, druge pa odbijajo in razpršujejo. Črna telesa ne razpršujejo nobene nanje vpadajoče svetlobe, ampak jo vso vsrkavajo; bela telesa odbijajo in razpršujejo nanje vpadajočo svetlobo v istem razmerju sestavljeno, v katerem nanje vpada. Drugače barvana telesa razklanjajo vpadajočo solnčno svet¬ lobo v njene sestavine, nekatere teh sestavin vsrkavajo, druge, in sicer 122 one, v katerih se nam kažejo, pa odbijajo in razpršujejo. Rdeči pečatni vosek na primer odbija in razpršuje le rdečo svetlobo, vsako drugo pa vsrkava. Vsako barvano telo menja barvo, ako ga raz¬ svetljujemo z barvano svetlobo, izvzemši takrat, kadar je ta svetloba istovrstna z njegovo prirodno barvo, to je z barvo, ki jo ima telo v solnčni svetlobi. Vodeni hlapi, ki so v prehodnem stanju, to je, ki so že toliko zgoščeni, da se začno pretvarjati v vodene kapljice, ako jim temperaturo nekoliko znižamo ali jih nekoliko bolj stisnemo, propuščajo ponajveč le rdečo in rumeno svet¬ lobo ter so vzrok jutranji in večerni zarji. Zjutraj in zvečer je zrak bolj hladen nego podnevi, vodeni hlapi so torej tudi bolj gosti. Iz istega vzroka ima tudi Solnce bolj rumeno barvo, če je nebo nekoliko megleno. Kaj opazuješ, ako gledaš skoz rdeče steklo, za katerim je zeleno? — Kakšno barvo dobi rdeča vrtnica, ako jo gledaš skoz zeleno ali ru¬ meno steklo? Nobeno prozorno telo ne propušča vse vanje vpadajoče svetlobe; ne¬ koliko te svetlobe se v vsakem telesu odbija in razpršuje na njegovih mole- kulih, in sicer različne svetlobne sestavine v različnem razmerju. Radi tega dobiva vsako brezbarvno ali vodenočisto telo svojo posebno barvo, ako sestoji iz debele plasti. Tanke plasti destilirane vode so bele, brezbarvne; voda glo¬ bokih jezer je bolj ali manj bledomodra. — Nebesni oblok bi bil črn, če bi se svetloba na zračjih molekulih ne odbijala in razprševala; vi¬ dimo ga pa v modri barvi, torej zračji molekuli odbijajo in razpršujejo modro barvo solnčne svetlobe v večji meri nego druge barve. Na visokih gorah je nebesni oblok nad nami bolj temnomoder nego v nižavah, ker so ondi tanjši one zračje plasti, skoz katere prihaja do nas svetloba. — Prah in drobne vodene kapljice odbijajo in razpršujejo vse barve v približno enakem raz¬ merju; ozračje je bolj belo, ako je v njem mnogo prahu ali vodenih kapljic. § 105. Mavrica. Na nebu vidimo čestokrat razpet svetel pas, ki je sestavljen iz vseh prizmatičnih barv; imenujemo ga mav¬ rico ali dogo. Natančno opazovanje nas uči, da nastane mav¬ rica le tedaj, ako pred nami dežuje, za nami pa Solnce sije in deževno meglo obseva. Vobče opazujemo mavrico le dopoldne in po¬ poldne, zelo redkokrat pa opoldne in to le o času najkrajših dni. Časih vidimo le eno mavrico, časih tudi dve; ena je svetlejša, na vnanjem robu rdeča, na notranjem pa vijoličasta — ta je prva ali glavna mavrica; druga je manj svetla, barve pa se v njej vrste v nasprotnem redu — ta je stranska mavrica. Kose mavrice opazujemo tudi pri vodometih, pri katerih se voda razpršuje v drobne kapljice, če jih Solnce pošev obseva. — Rosne kapljice se blešče v raznih barvah, kadar jih zjutraj Solnce obseva. Ena se blešči v krasni rdeči barvi, druga v zeleni itd. 123 Vzrok tem pojavom je to, da se solnčna svetloba v vodenih kapljicah lomi, odbija in razklanja v svoje sestavine. Recimo, da je A (slika 107.) kapljica vode in da vpada nanjo od Solnca 5 prihajajoči žarek v smeri preme Sa. V točki a se ta žarek lomi proti vpadni pravokotnici v smer ab, v točki b se odbija v smer bc in v točki c, izstopajoč iz kapljice v zrak nazaj, se lomi od vpadne pravokotnice. Na tej poti pa se bela svet¬ loba razkloni kakor v prizmi v svoje barvne sestavine; rdeči svetlob¬ ni žarek izstopa iz kaplje v smeri cr, vijoličasti v smeri cv. Ako si misli¬ mo, da gleda človek iz točke O proti c, tedaj vidi v smeri preme O c le rdečo svetlobo, od druge, nižje kaplje B pa lahko vidi le vijoličasto svetlobo; od kapljic, ki so med tema dvema, pa druge prizmatične barve. Ako potegnemo skozi točko O proti Solncu premo črto ter sliko okoli te preme zavrtimo, tedaj opišeta kaplji A in B dva kroga, premi Oc in Oc' pa dve stožčevi ploskvi. Deževne kaplje, nahaja¬ joče se v krogu, opisanem od kaplje A, imajo proti Solncu in opa¬ zovalcu isto lego, ka¬ kor kaplja A; od vseh Slika 108 . teh prihajajo do O le rdeči svetlobni žarki. Iz istega vzroka pri¬ hajajo iz kapelj, ki leže v krogu, opisanem od kaplje B, do točke O le vijoličasti svetlob¬ ni žarki. Stranska mav¬ rica nastaja na podoben način, le da morajo solnčni žarki vpadati na deževne kapljice pod njihovim središčem. Svetlobni žarek Sa (slika 108.) prihajajoč od Solnca S, ki zadene ob vodeno kapljo v točki «, se lomi v smeri preme a b, v točkah b in c pa se odbija ter naposled izstopa Slika 107. 124 iz kaplje pri točki d, lomljen od vpadne pravokotnice in razklonjen v svoje barvne sestavine tako, da ima rdeči žarek smer preme dr in vijoličasti smer preme d v. Iz kaplje B, v kateri se svetlobni žarek S a’ lomi in odbija na isti način, izstopa rdeči svetlobni žarek smeri preme d' r in vijoličasti v smeri preme d' v. Ako si mislimo opazovalca v presečišču svetlobnih žarkov dv in d r, tedaj nam je jasno, da vidi ta zgoraj vijoličasto, spodaj pa rdečo svet¬ lobo. Barve stranske mavrice se vrste v nasprotnem redu ter so bolj medle nego pri glavni mavrici, ker se svetloba enkrat več odbija in s tem oslabljuje. Stranska mavrica je višja od glavne. § 106. Kromatični odklon leč. Poizkus: Ako z zbiralno lečo prestrezaš snopič solnčnih žarkov in za lečo premikaš papirnat zaslon, dobiš na zaslonu majhno sliko Solnca, ki pa je rdeče ali vijoličasto obrobljena, potem kakor zaslon leči bolj bližaš ali od¬ daljuješ. — Leče dajo vobče nekoliko, vsaj ob robih barvane slike. Ta nedostatek leč imenujemo kromatični odklon. Leče lahko smatramo kot prizme z ukrivljenimi mejnimi ploskva¬ mi, ki imajo na vsakem mestu drugačen lomni kot, ki je največji ob robu leče. Rdeči žarki bele svetlobe, ki vpa¬ dajo vzporedno z osjo in bolj proti robu leče (slika 109.), se v leči manj lomijo in od svoje prejšnje smeri od¬ klanjajo nego vijoličasti. Iz tega sle¬ di, da imajo rdeči žarki svoje žarišče in prav tako tudi vse druge prizma¬ tične barve. Žariščna razdalja rdečih žarkov je večja od žariščne razdalje vijoličastih žarkov. To je tudi vzrok, da pri lečah žarišče prav za prav ni točka, marveč majhna okrogla ploskev. Kromatični odklon se nekoliko odstrani s tem, da leče ob robu zakrije¬ mo, da morejo skozi nje le blizu osi vpadajoči svetlobni žarki. Najbolj pa se ta odklon odstrani, če se združita po ena zbiralna leča iz kronskega stekla in ena razpršila leča iz flintskega stekla tako, da obe skupaj delujeta kot zbiralna leča. Tako sestavo dveh leč imenujemo akromatično lečo. 5. Oko in vid. Optična orodja. § 107. Oko in vid. Človeško oko sestoji iz zrkla, vidnega živca in postranskih organov. Zrklo (slika 110.) je kroglasto telo, sestavljeno iz več kožic, ležečih druga pod drugo, in iz Slika 109. 125 prozornih tvarin. Odzunaj je omejeno s trdo beločnico, ki prehaja spredaj v prozorno, nekoliko bolj izbočeno roženico a. Pod beločnico je razprostrta tanka, čmo- barvana žilni ca, ki prehaja tam, kjer se začenja roženica, v šarenico bs, b' s'. Šarenica je zadaj črna, spredaj pa siva ali rjava ali modra, ter ima v sredi okroglo luknjico, zenico imenovano. Posebni živci krčijo ali raztezajo zenico bolj ali manj, potem kakor je svetloba bolj močna ali bolj slaba. Na žilnici se razprostira pri točki n od možgan prihajajoči vidni živec kakor tanka, nežna, siva in prosojna kožica n' n", ki sega do roženice in se imenuje mrežnica. V točki n, kjer vidni živec vstopa v zrklo, mrežnica za svetlobo ni občutljiva. To mesto imenujemo slepo pego. Zadaj za šarenico je kri¬ stalna leča, ki je popolnoma prozorna in podobna dvojno- izbočeni stekleni leči ter z robom prirastla na beločnico in žilnico. Prostor med kristalno lečo in roženico, očesni prekat, je izpolnjen s tekočino, vodi podobno, ki se imenuje prekatna mokrina, prostor med lečo in mrežnico pa je izpolnjen z zdri¬ zasto, prozorno tvarino, steklovino. Točka, v kateri seče lečina os, tudi očesna os imenovana, mrežnico, se zove rumena pega, ta je za svetlobo najbolj občutljiva. Šestero očesnih mišic, ležečih v očesni duplini, suče zrklo na razne strani: gori, doli, na desno in na levo. Prozorne tvarine: roženica, prekatna mokrina, leča in steklovina delujejo skupaj kakor dvojnoizbočena leča. Od svet¬ lega predmeta AB (slika 111.) prihajajoči svetlobni žarki se Slika 111. v zrklu tako lomijo, da na¬ stane na mrežnici vzvrnjena slika ab. Ako zvežemo posa¬ mezne točke predmeta AB z njih slikami, se križajo vse preme v eni in isti točki, ki leži na očesni osi blizu zad¬ nje lečine mejne ploskve ter se imenuje križišče. Svetlobni žarki, ki gredo od svetlega predmeta skozi križišče, se v očesu ne lomijo. 126 Vidni živec sprejme svetlobni občutek ter ga privede do možgan; s tem se tega občutka zavemo ter predmet zagledamo. Človek ne vidi slike same, ampak čuti le svetlobo in išče posamezne točke predmeta zunaj ondi, odkoder prihajajo svetlobni žarki na mrež¬ nico, torej točko A v smeri preme aA, točko B v smeri preme bB. Predmete vidimo tedaj pokoncu stoječe prav zaradi tega, ker 90 na mrežnici njih slike vzvmjene. Pogoji jasnega in razločnega videnja. Da kak predmet razločno vidimo, treba v prvi vrsti zdravega očesa, t. j. da so leča in druge prozorne tvarine zares prozorne in da je mrežnica za svetlobo občutljiva. Dostikrat postane leča kalna, neprozorna; naredi se na njej mrena. Če postane mrežnica za svetlobo neobčutljiva, imenujemo to bolezen črno slepoto. Ako gledamo skozi okno kak bolj oddaljen predmet in tega prav razločno vidimo, ne vidimo ob enem razločno tudi okenskega okvira in obratno. Da predmet razločno vidimo, mora njegova slika biti natančno na mrežnici, a ne pred njo ali zanjo . . . 1.) Ker deluje oko kakor zbiralna leča, utegnili bi soditi, da moremo predmete razločno videti le takrat, kadar so od očesa tako od¬ daljeni, da pada njihova slika točno na mrežnico. Izkušnja pa nas uči, da moremo predmete v različnih daljavah drugega za drugim razločno videti; preteči pa mora vsakikrat ne¬ koliko časa, da razločno zagledamo predmet v bližini, če smo poprej gledali v daljavo in obratno. Oko se lahko različnim daljavam pri¬ lagodi ali prisposobi. Opazovanje uči, da se pri tem iz- preminja oblika leče. Gledamo li predmete blizu sebe, se leča tako skrči, da je bolj izbočena in da se razdalja njenega žarišča zmanjša; obratno se leča raztegne ter dobi večjo žariščno razdaljo, kadar gle¬ damo v daljavo. — Kadar čitamo, držimo knjigo v določeni raz¬ dalji od očesa, sicer se oko kmalu utrudi in začne boleti. Za vsako oko je posebna razdalja, v kateri predmete najbolj jasno in razločno vidi, ne da bi se posebno utrudilo; to razdaljo imenujemo nor¬ malno vidno razdaljo ali normalni dogled. Za pravilno in zdravo oko znaša dogled 25 cm, to je normalni dogled. Predmetov, ki so očesu bliže nego v dogledu, oko ne vidi več razločno, pa če jih tudi za nekoliko časa vidi, se zelo utrudi. 127 Nekateri ljudje imajo manjši dogled nego 25 cm; da predmete razločno vidijo, morajo jih očem izdatno približati. Take ljudi imenujemo kratko¬ vidne. Kratkovidno oko lomi svetlobne žarke premočno, tako da nastane slika že pred mrežnico; — leča takega očesa je preveč izbočena. — Nekateri ljudje pa imajo večji dogled, nego je normalen; ti so dalekovidni. Leča dalekovidnega očesa je premalo izbočena ter ima preveliko žariščno razdaljo. — Kratkovidnemu kakor tudi dalekovidnemu očesu moremo od- pomoči z lečami (naočniki), ki jih postavljamo pred oko, prvemu z raz- pršnimi, drugemu z zbiralnimi lečami; vendar morajo naočniki biti vsakemu očesu primerni, sicer se oko z njimi še bolj pokvari. Kratkovidnost je ali prirojena ali pridobljena, istotako tudi dalekovid- nost. Kratkovidni so vobče mladi ljudje in oni, ki veliko čitajo, pišejo ali po¬ vprek v bližino gledajo. V starosti kratkovidnost vobče pojema. Dalekovidni so vobče starejši ljudje in posebno oni, ki gledajo mnogo v daljavo: lovci, kmetje i. dr. Podnevi vidimo reči, katerih ponoči ne vidimo, ker so preslabo razsvetljene, če smo bili dalje časa v solnčni svetlobi, potem pa pridemo v slabo razsvetljen prostor, ne vidimo izprva ničesar, po¬ lagoma pa se oko tudi slabejši svetlobi privadi. V Solnce sploh ne moremo gledati, ker se nam preveč blešči in nas oči zabole. Da predmete razločno vidimo, morajo biti njih slike na mrežnici primerno razsvetljene ... 2.) Premočna svetloba škoduje očesu in vidni živec lahko kar umori. Primerno razsvetljavo slik na mrežnici uravnava zenica, ki se v temi in sploh pri slabi svetlobi razširi, v jaki svetlobi pa zoži. Iz puške ali topa izstreljene krogle ne vidimo; blisk pa vidimo, čeprav se elektriška iskra giblje z ogromno hitrostjo. Dojem ali vtisk svetlobe na mrežnici mora ne¬ koliko časa trajati (približno (Pl sekunde), da nastane na njej jasna in razločna slika ... 3.) Ta čas je zavisen od tega, kako je predmet razsvetljen. Elek¬ triška iskra je zelo svetla; vidimo jo, čeprav traja le prav kratek čas. Izstreljena krogla je slabo razsvetljena; zaraditega je ne vi¬ dimo, čeprav se giblje dosti bolj počasi. Poizkus: Ako žareč ogel hitro vrtiš v krogu, vidiš razsvet¬ ljen ves krog, ki ga ogel opisuje; ogla samega pa v posameznih toč¬ kah njegove poti ne razločuješ. Pot, ki jo nareja blisk, vidiš obenem vso razsvetljeno. Občutek svetlobe na mrežnici ne izgine hipo¬ ma, ko neha svetloba nanjo delovati, marveč traja še sam ob sebi nekoliko časa . . . 4.) 128 ' Ako je predmet srednje razsvetljen, traja slika na mrežnici približno Vs do % sekunde še potem, ko je predmet izginil izpred očesa. Torej vidimo v krogu vrteč se ogel istočasno v vsem krogu, ker prva slika še z mrežnice ni izginila, ko je ogel opisal vso krožnico. Sem spadajo tudi tile poizkusi: Na okrogli, iz lepenke izrezani plošči je narisana na sprednji strani horizontalna, na zadnji strani vertikalna črna proga (slika 112.). Ako to ploščo s pritrjenima nitima vrtiš, vidiš črn križ. (Zakaj?) — Istotako lahko narišeš na eno stran plošče kletko, na drugo ptico. Vrteč ploščo z nitima, vidiš ptico v kletki. (Tavmatrop ali čarodejna plošča). — Vr¬ talka z barvami. Iz lepenke izrezano okroglo ploščo razdeli v več izsekov ter pobarvaj vsakega z drugo barvo! Vrteč to ploščo okoli osi, ki stoji pravokotno na plošči ter gre skozi njeno središče, ne razločuješ nobene posamezne barve, ampak vidiš vso ploščo v novi, iz posameznih barv me¬ šani barvi. Slika 112. Poizkus: Ako gledamo dva enako velika predmeta iz raz¬ ličnih daljav, dozdeva se nam tisti predmet dosti manjši, ki je od nas bolj oddaljen. Dva razno velika predmeta v isti daljavi od nas pa glede velikosti prav dobro razločujemo. Slike na mrežnici niso vedno enako velike. Slika enega in istega predmeta postane manjša, ako je predmet od očesa bolj oddaljen; pri isti oddaljenosti dveh predmetov pa je slika večjega predmeta večja nego ona manjšega. Veličina ali razsežnost slike na mrežnici pa je zavisna od vidnega kota, to je kota, ki ga oklepata premici, ki si jih mislimo potegnjeni od skrajnih točk predmeta do očesnega križišča. Čim manjši je ta kot, tem manjši se nam do¬ zdeva predmet, ki ga gledamo. Da predmet razločno vidimo, mora vidni kot biti primerno velik ... 5.) Navadno ne vidimo predmetov, katerih vidni kot znaša 30 sekund ali manj. — Zelo razsvetljene predmete, n. pr. zvezde, vidimo tudi še pri manjšem vidnem kotu. — Vzporedno tekoči tračnici železniškega tira se v daljavi na- 129 videzno stikata, ker se vidni kot s povečanjem daljave zmanjšuje. — Iz veli¬ kosti vidnega kota sklepamo na oddaljenost predmeta, čigar velikost nam je bolj ali manj znana; vendar se pri tem lahko varamo. Ce gledamo kak pred¬ met s prostim očesom, se nam dozdeva bolj oddaljen kakor če ga gledamo skozi kako cev. — Kadar je zrak zelo čist, se nam ena in ista gora dozdeva višja kakor pri bolj motnem zraku. — Vzhajajoči Mesec se nam dozdeva večji kakor pozneje, ko stoji više na obzorju, prav tako tudi Solnce. — Ce ponoči kje v daljavi gori, se nam ista daljava dozdeva manjša nego podnevi. Videnje z obema očesoma. Poizkus: Na mizo pritrdi Slika 113. dve pokoncu stoječi tanki palici a in b (slika 113.). Upreš li obe očesi na palico a, da jo prav raz¬ ločno vidiš, tedaj vidiš palico b dvojno, in obratno. Desna slika palice ti izgine, ako zamižiš z levim očesom, leva pa, ako za¬ mižiš z desnim. Kadar upreš obe očesi v palico a, nastaneta sliki a 1 in a 2 na rumenih pegah; slika palice b pa je takrat v desnem očesu v točki b 2 , v levem v b v Ti sliki nista na simetričnih mestih; desno oko vidi palico b v smeri preme b 2 c,,, levo oko v smeri preme b 1 c v Iz tega izvajamo: En in isti predmet vidimo enojen le tedaj, ka¬ dar sta njegovi sliki v obeh očesih na simetričnih" mestih; v vsakem drugem primeru ga vidimo dvojnega. Sliki istega predmeta, ki je precej blizu nas, nista v obeh očesih popolnoma enaki; z desnim očesom- vidimo na predmetu nekatere podrobnosti, ki jih z levim ne vidimo, in obratno. Obe sliki se ven¬ dar stapljata v eno; tako pa dobivamo občutek o predmetovi teles¬ nosti. O resničnosti tega nas uveri stereoskop. Mislimo si, da je en in isti predmet dvakrat narisan, v eni risbi tako, kakršnega vidimo z desnim očesom, v drugi tako, kakor ga vidimo z levim očesom. (Take slike imenujemo stereosko- pične.) Ako postavimo dve taki sliki v škrinjico, razdeljeno v dva oddelka, tako da je slika za levo oko v a'b' (slika 114.), slika za desno oko v a''b", in ako potem gledamo ti sliki skozi polovici L' in L'' razrezane zbiralne leče, se obe stopita ali združita v eno samo telesno sliko ab. Slika 113. Senekovič, Fizika. 9 130 Sliki a' b' in d' b" sta od lečinih delov manj oddaljeni nego žarišče, torej je slika a b obenem tudi povečana. — Slika kaže, kako se lomijo svet¬ lobni žarki v lečinih delih L' in L". Slika 114. § 108. Mikroskopi. Skioptikon. Drob¬ nih ali majhnih predmetov, četudi so v normalnem dogledu, ne vidimo razločno, ker je njih vidni kot premajhen. Ako pred¬ met očesu nekoliko približamo, se sicer vid¬ ni kot za nekoliko poveča, a oko se majhni daljavi ne more prilagoditi. Z lečami pa mo¬ remo vidni kot predmetov izdatno povečati, da lahko razločno vidimo predmete, ki jih s prostim očesom nikakor ne razločujemo. Vsako orodje, ki služi v to, da gle¬ damo drobne predmete v večjem vidnem kotu nego sicer, imenujemo mikroskop ali drobnogled. I. Enostavni mikroskop. Mislimo si majhen predmet AB (slika 115.) med žariščem in sre¬ diščem zbiralne leče. Gledajoč skozi lečo O vidimo njegovo sliko ab pove¬ čano in od leče bolj oddaljeno nego je predmet. Hočemo li sliko videti prav razločno, treba predmet pred lečo tako postaviti, da pride njegova slika v našo dogledno razdaljo. Skozi lečo gledamo predmet AB ali pravzaprav njegovo sliko ab v kotu aOb, brez leče bi pa predmet gledali v vidnem kotu A' OB ', pri čemer je A'B' == AB, ker bi ga morali postaviti v dogledno razdaljo OC. Kolikorkrat je vidni kot aOb večji nego kot A' OB', prav tolikokrat nam leča predmet povečuje. — Računi nas uče, da daje enostavni mikroskop tem bolj povečane slike, čim manjša je razdalja njegovega žarišča in čim večji je opazovalčev dogled. Ako hočemo povečano sliko kakega predmeta na zaslonu prestreči, treba svetli predmet pred lečo tako postaviti, da je njegova razdalja od leče večja nego enkratna in manjša nego dvakratna razdalja lečinega žarišča. Da so slike dovolj razsvetljene, treba je poskrbeti za umetno razsvetljavo. — Slika 115. ei/ 131 Sol nčni mikroskop. Ravno zrcalo EF (slika 116.) odbija solnčne žarke na široko lečo CD. Iz nje prihajajoči stični svetlobni žarki razsvetljujejo majhen pro¬ zoren predmet ab, ki pa Slika 116. mora biti od leče AB bolj oddaljen nego njeno žarišče. Leča AB nareja na drugi strani povečano in vzvrnje- no sliko a' b', ki se da na zaslonu prestrezati. Ako je predmet gorljiv, treba pre¬ denj postaviti v stekleni po¬ sodi galunove raztopine, da ta vsrka toplotne žarke. Slika a' b je bolj povečana, ako je žariščna razdalja leče AB manjša in ako je predmet bliže njenemu žarišču. Neprozornih predmetov ne moremo na tak način Slika 117. razsvetljevati. * * Solnčno svetlobo lahko nadomeščamo z elektriško lučjo ali sploh z drugo lučjo jake svetljivosti. (Apa¬ rati za meglene slike.) II. Sestavljeni mikroskop. Ta mikroskop (slika 117.) sestoji iz dveh zbiralnih leč, ki imata precej majhni žariščni razdalji ter sta tako postavljeni, da ležita njuni osi v isti premi. Pred predmetom rs stoječa leča ab, ki jo imenujemo objektiv ali pred¬ me tnico, nareja od predmeta, ki stoji izvun njenega žarišča, na drugi strani povečano vzvmjeno in fizično sliko SR. To sliko gle¬ damo potem skozi lečo cd, okular ali p r i o č n i c o imenovano, kakor z enostavnim-mikroskopom. Okular postavljamo tako, da pride geometrijska slika S' R' v naš dogled. Slika sama kaže, kako se svetlobni žarki v obeh lečah lomijo. Obe leči, objektiv in okular, sta spravljeni v medeni, znotraj počrnjeni cevi. Predmete, katere hočemo gledati povečane, polagamo na majhno mizico ter jih razsvetljujemo, če so prozorni, odspodaj s sferičnim zrcalom, ali pa, če niso prozorni, odzgoraj z zbiralno lečo. — Objektiv je vobče sestavljen iz dveh ali treh zbiralnih leč, da dobi zelo majhno žariščno razdaljo, tudi okular je prav mnogokrat sestavljen iz dveh leč. Mikroskope rabimo, kadar preiskujemo in proučujemo sestavo manjših teles, bodisi organskih, bodisi neorganskih. — Sestavljeni mikroskop je iz¬ umil J a n s e n 1.1590. 9 * 132 S k i o p t i k o n daje od prozornih predmetov, n. pr. fotografij na steklu, povečane, vzvrnjene slike. Slika 118. kaže bistvene dele skioptikona. L je jako intenzivna elektriška obloč- Slika 118. niča. Iz nje iz¬ hajajoče svetlob¬ ne žarke lomita dve ravnoizboče- ni leči k in k' (kondensor ime¬ novani) tako, da vpadajo v zgo¬ ščenem snopiču na prozoren predmet AB, čigar sliko hočemo povečati. Predmet AB stoji med enkratno in dvakratno žariščno razdaljo dvojnoizbočene leče m (enostavnega mikroskopa), ki daje potem izven svoje dva¬ kratne žariščne razdalje vzvrnjeno in povečano sliko A' B'. To sliko prestrezamo na razpetem belem platnu ali na kaki sivkasto pobeljeni steni. — Mikroskop m se da nekoliko proti predmetu premikati ali od njega odmikati, da dobimo razločne slike. Čim bliže mikroskopo- vemu žarišču je predmet AB. tem večja postane slika A'B' in tem bolj se od leče oddalji. Elektriška obločnica, kondensor in mikroskop so spravljeni v zaprti omari od črne pločevine. Prostor, v katerem kažemo te slike, mora biti precej teman, da se slike bolj razločno vidijo. — Fotografične slike na steklu, ki jih s skioptikonom povečujemo, imenujemo diapozitive. — Namesto elektriške luči lahko vzamemo tudi kako drugo, n. pr. petrolejsko, acetilensko. Ker pa so te manj intenzivne, ne dobimo tako velikih slik, če hočemo, da so bolj razsvetljene. § 109. Daljnogledi. Daljnogledi so orodja, s katerimi gledamo sicer velike, a zelo oddaljene predmete v večjem vidnem kotu nego jih vidimo s prostim očesom. Glede na to, ali dajejo daljnogledi vzvrnjene ali pa pokoncu stoječe slike, razločujemo zvezdarske in zemeljske daljnoglede. Vsak daljnogled sestoji iz dveh bist¬ venih delov: a) iz objektiva ali leče predmetnice, ki daje od oddaljenih predmetov vzvrnjene in pomanjšane slike, b) iz eno¬ stavnega mikroskopa, okulara ali priočnice, s katerim te slike opazujemo. 133 I. Zvezdarski ali Kepplerjev daljnogled (astro- nomijski daljnogled, slika 119.) je sestavljen iz okulara vv in iz objektiva 00; prvi ima veliko, drugi pa majhno ža¬ riščno razdaljo. Ako si mislimo svetel predmet AB, Slika 1 19. ki stoji pravokotno na lečini osi ter je od nje zelo oddaljen, tedaj daje objektiv 00 na drugi strani blizu svojega žarišča majhno vzvrnjeno fizično sliko ab tega predmeta. Okular vv postavljamo tako, da pada slika ab med njega in njegovo žarišče in da dobimo drugo geome¬ trijsko sliko a' b' v svojem dogledu. Sliko a'b' gledamo .j tedaj v vidnem kotu a'mb', predmet AB pa bi brez daljno¬ gleda gledali v vidnem kotu AcB; kajti zaradi velike od¬ daljenosti predmeta AB je vseeno, ali si mislimo oko v točki m. ali pa v točki c. Število, ki kaže, kolikokrat je vidni kot a'mb' večji nego kot AcB, imenujemo daljnogledovo povečavo. Z računi se da dokazati, da je povečava enaka kvocijentu merskih števil od žariščnih razdalj objektiva in okulara. Zvezdarski daljnogled je izumil Keppler 1. 1611. — Ker daje tak daljnogled vzvrnjene slike, rabimo ga navadno le takrat, kadar opazujemo telesa na nebesu: zvezde, Mesec, Solnce. — Zelo velike zvezdarske daljnoglede imenujemo tudi refraktorje. Slika 120. M II. Zemeljski daljnogled (slika 120.) ima najmanj tri leče. Objektiv CD nareja od oddaljenega predmeta blizu svojega žarišča vzvrnjeno sliko ab; leča EF stoji za dvakratno razdaljo svojega žarišča zadaj za sliko ab ter nareja na drugi strani v isti razdalji vzvrnjeno sliko a'b'. To sliko a'b' gledamo skozi okular AB, ki deluje kot enostaven mikroskop, ter jo vidimo, ako smo okular postavili na pravo mesto, v a 1 v dogledni razdalji svojega očesa. Leča EF ima nalogo, b", da 134 sliko ab zopet pokoncu postavlja, na povečavo slike pa nikakor ne vpliva. Povečava slike a" b" je zavisna le od tega, kakšni žariščni razdalji imata objektiv in okular. Slika 121. Zemeljski daljnogled je izumil Anton Marija Schvrl, kapucinec v samostanu Rheit na Češkem, 1.1645. III. Galilejev ali holandski daljnogled (slika 121.) je sestavljen iz zbiralne leče, objektiva 00, ki ima veliko žariščno razdaljo, in iz razpršne leče, okulara vv, ki ima majhno žariščno razdaljo. Objektiv sam bi od oddaljenega predmeta AB naredil zmanjšano iri vzvrnjeno sliko ab. Med objektivom in sliko ab je postavljen okular vv tako, da leži slika ab med njim in njegovim žariščem. Okular razsipava nanj stično vpadajoče svetlobne žarke, da izstopajo iz njega v smerih, kakor bi prihajali iz točk v dogledu pred njo stoječega predmeta a'b'. Skozi okular gledajoč, vidimo torej pokoncu stoječo sliko a'b'. Ta daljnogled rabimo običajno kot g 1 e d a 1 i š k o ali poljsko kukalo. Leče daljnogledov so spravljene v znotraj počrnjenih ceveh iz medi, da se odstranjuje vsa postranska svetloba; vendar se nahaja okular sam zase v posebni cevi, ki se da premikati. Osi obeh leč se ujemata v isti premi. Skozi daljnoglede gledamo predmete v različnih razdaljah; slike teh predmetov torej niso vedno na istem mestu za ob¬ jektivom. Ako je predmet blizu objektiva, potem je slika, ki jo nareja objektiv, od tega bolj oddaljena in bliže okularu; da to sliko jasno in razločno vidimo, treba okular potegniti nekoliko nazaj. Nasprotno pa moramo okular bližati objektivu, ako gle¬ damo bolj oddaljene predmete. — Slike so bolj svetle, ako ima objektiv velik premer, bolj temne pa, ako je v daljnogledu več leč. (Zakaj?) 6. Kemijsko delovanje svetlobe, § 110. Osnovni pojmi. Fotografija. Kinematograf. Barvano blago izgubi ali menja v solnčni svetlobi kaj rado svojo barvo. Na temnem prostoru izgube rastline listno zelenilo ter postanejo blede in bele. Nekatere tvarine so za svetlobo zelo občutljive (imenujemo jih svetločutne), to so posebno spojine jodom, bromom in s klorom, ki v solnčni svetlobi 135 takoj razpadejo v svoje sestavine, pri čemer postanejo črne, ker se srebro izločuje kot droben črn prah. Svetloba provzročuje pri mnogih telesih kemij¬ ske izpremembe njihovega sestava. Posamezne prizmatične barve v kemijskem oziru ne delujejo v enaki meri. V rdeči, pomarančasti in rumeni svetlobi ne najdemo skoro no¬ benih kemijskih učinkov, pač pa v zeleni in modri, največ pa v vijoličasti. Ker imajo različne luči (viri svetlobe) posamezne prizmatične barve v sebi v različni meri, tedaj je umevno, da so njihovi kemijski učinki zelo različni. N. pr. svetloba svetilnega plina, navadnih sveč ali gorečega petroleja je bolj rdeča ter ima v sebi prav malo modre in vijoličaste svetlobne barve, zato v kemijskem oziru malone nič ne učinkuje; elektriška in magnezijeva luč sta beli, solnčni svetlobi zelo podobni in zaraditega kemijsko zelo izdatno učinkujeta. Fotografija je umetnost, da si s pomočjo svetlobe in svetlo- čutnih snovi od raznih predmetov narejamo njim čisto podobne slike. V ta namen služi fotografski aparat ali optiška temnica, ki ga kaže slika 122. To je štirioglata, zno- Slika 122. traj počrnjena skrinjica, ki je spredaj in zadaj zastrta z deskama, in ki ima stran¬ ske stene iz usnja, ki je ka¬ kor pri mehu zgrnjeno v gube, da se more po po¬ trebi nekoliko raztegniti ali stisniti. Zadnja deska je iz¬ rezana v obliki pravokot¬ nika. V tej zarezi tiči motna steklena plošča M, ki se lahko zamenja s kaseto h. Kaseta je zaprta z zapahom b, znotraj pa ima stekleno ploščo c s tenko plastjo želatine, na kateri se nahaja svetločutni srebrov bromid. V sredini sprednje deske se nahaja v posebni cevi objektiv O, ki sestoji iz ene ali dveh zbiralnih leč in se da s posebnim vijakom nekoliko premikati. 136 Pred objektivom je zaslon s posebnim mehanizmom, s katerim moremo na objektiv spuščati svetlobo skozi večjo ali manjšo luknjico, le za hip ali pa več časa. Kadar hočemo od kakega predmeta narediti fotografsko sliko ali fotografijo, postavimo aparat pred predmet in premikamo objek¬ tiv toliko, da pride predmetova slika natančno na motno stekleno ploščo M. Potem nadomestimo motno ploščo M s kaseto s svetločutno ploščo. Ko smo odstranili v kaseti zapah b, odpremo zaslon pred objektivom le za hip in vtaknemo zapah b v kaseto nazaj. Na svetlo¬ čutno ploščo svetloba ne sme toliko časa delovati, da bi se razkroj itev srebrovega bromida že zvršila, ampak le toliko, da se pričenja. Kaseto je potem treba prenesti v prostor, ki je razsvetljen z rdečo lučjo, stekleno ploščo vzeti iz kasete in jo politi s tekočino (n. pr. šiškino kislino), ki pričeto razkrojitev srebrovega bromida po¬ speši in dokonča. Nerazkrojeni ostanki srebrovega bromida se po¬ tem iz plošče z drugo tekočino (n. pr. žveplenastokislim natrijem) izpero. S tem se slika ustali. Na tej sliki so svetli deli predmeta temni, obratno temni deli pa svetli. To sliko imenujemo negativno. Pozitivno sliko dobimo, ako negativno sliko v posebnem okvirju položimo na fotografski papir, ki je prigotovljen s srebrovim kloridom, in jo potem izposta¬ vimo dnevni svetlobi. Temna mesta negativne slike prepuščajo prav malo svetlobe, zaraditega se srebrov klorid pod temi mesti le malo razkroji in ostanejo ta mesta svetla. Obratno se pod svetlimi mesti negativne slike srebrov bromid razkroji ter postane papir teman ali ■ celo črn. Tudi to sliko — na kateri se svetla in temna mesta ujemajo s svetlimi in temnimi mesti na predmetu — in ki se imenuje po¬ zitivna slika, — je treba ustaliti, to je nerazkrojene dele sre¬ brove spojine s posebno tekočino izprati. Kinematograf je posebne vrste skioptikon, s katerim predstavljamo vrsto zaporedoma si sledečih fotografskih posnetkov kakega gibajočega se telesa (n. pr. dirkajočega jezdeca) s tako hitrostjo, da dobi gledalec občutek živih slik. Za take slike se delajo od gibajočega se predmeta brzo si sle¬ deči fotografski posnetki (10 do 20 v eni sekundi) na posebnih pro¬ zornih in s svetločutnimi snovmi prigotovljenih, do 1000 in časih še več metrov dolgih trakovih, filmi imenovanih. 137 IX. Nauk o gibanju in o silah. §111. Gibanje. Mirovanje. Enakomerno gibanje. Kadar kako telo svojo lego nasproti okolici izpreminja, se nekaterim telesom pri¬ bližuje, od drugih pa oddaljuje, tedaj pravimo, da se telo giblje, sicer pa, da miruje. Gibanje je torej izpreminjanje lege telesa v prostoru, mirovanje pa vztrajanje na istem mestu. Gibanje utegne biti tudi le navidezno. Če se n. pr. peljemo na železnici, se nam dozdeva, da se okolica ob železniškem tiru giblje v nasprotno smer kakor vlak. Ako potegnemo s svinčnikom po papirju, da nariše črto, tedaj vsebuje ta črta vse točke, skozi katere se je gibala svinčnikova ost. Vse točke, skozi katere se je gibalo kako telo v določenem času, imenu¬ jemo pot tega telesa v tem času. Pot utegne biti premočrtna (n. pr. pot prosto padajočega kamna) ali krivočrtna (n. pr. pot pošev vrženega kamna.) Kadar je pot premočrtna, je premočrtna tudi smergibanja; kadar pa je pot krivočrtna, se smer gibanja izpreminjd in je v raz¬ nih točkah- poti različna (n.pr.pri pošev vrženem kamnu). V tem slučaju določujemo smer gibanja v dani točki s tangento, ki jo v tej točki potegnemo na pot. Gibajoča se telesa narejajo v enakih časih vobče različno dolge poti (železniški vlak, kolesar, pešec itd.). Čim daljšo pot naredi telo v določenem času, tem hitreje se giblje, ali tem večjo ima hitrost. Če pa nareja v enakih časih enako dolge poti, tedaj se giblje s stanovitno hitrostjo. Vsaka točka kazalca na uri, ki kaže minute, opiše v eni uri ves krog, v pol uri polovico kroga, v četrt uri četrtino kroga, v vsakih peiih minutah eno dvanajstino in v vsaki minuti eno šestdesetino kroga. Vsaka točka naredi v enakih časovnih dobah vedno enako dolge poti. Gibanje, pri katerem gibajoče se telo v enakih časih nareja enako dolge poti, imenujemo enakomerno. Pri enakomernem gibanju merimo hitrost s potjo, ki jo naredi gibajoče se telo v enoti časa, ter to pot imenujemo skratka hitrost enakomernega gibanja. 138 Ako ima enakomerno gibajoče se telo hitrost 10 m, ako torej naredi v vsaki sekundi 10 m dolgo pot, potem naredi v dveh sekun¬ dah pot 20 m, v treh sekundah pot 30 m itd. ot enakomerno gibajočega se telesa izraču¬ namo, ako pomnožimo njegovo hitrost s številom sekund, v katerih je trajalo gibanje... 1.) Ako naredi enakomerno gibajoče se telo v 20 sekundah 100 m dolgo pot, potem je njegova pot v eni sekundi (hitrost) enaka 100 m : 20 = 5 m. Hitrost enakomerno gibajočega se telesa do¬ bimo, ako razdelimo dolžino njegove poti s šte- vi lom sekund ... 2.) Če ima kako enakomerno gibajoče se telo hitrost 5 m in je naredilo 100 m dolgo pot, je rabilo za to pot toliko sekund, kolikor- krat je 5 m v 100 m; t. j. 20 sekund. Čas enakomernega gibanja je enak k v o c i j e n t u iz merskih števil poti in hitrosti ... 3.) Ako zaznamenuje c hitrost, t število sekund in s dolžino poti, narejeno v tem času, potem navedene tri zakone lahko izrazimo takole: s s s= ct, c = —, t t c Zemlja naredi svojo pot okoli solnca v 365 dneh, 6 urah, 9 minutah in 10*75 sekundah. Ta pot meri 931 milijonov kilometrov; s koliko hitrostjo se giblje Zemlja okoli Solnca? — Železniški vlak teče enakomerno s hitrostjo 10/«, koliko pot naredi v pol uri? — Pešec stopa v minuti 110 krat, srednja dolžina njegovega koraka meri 70 cm, kako daleč pride v 4 urah ? S koliko hitrostjo mora stopati, da prehodi v eni uri 5 km? Hitrost svetlobe znaša 300.000 km, koliko časa potrebuje svetloba s Solnca do Zemlje, ako znaša razdalja teh dveh teles 148,000.000 km? — Neko kolo ima 30 cm dolg premer in se zavrti v eni minuti 40 krat; koliko hitrost ima vsaka točka na obodu kolesa? § 112. Vztrajnost. Izkušnja nas uči, da se nobeno mirujoče telo ne more začeti samo ob sebi gibati; prav tako se ne more gibajoče se telo samo ob sebi ustaviti ali hitrosti ali smeri gibanja izpremeniti. Vzrok vsaki izpremembi v stanju mirujočega ali gibajočega se telesa se nahaja izvun tega telesa, v drugem telesu. Svojstvo teles, da vztrajajo v stanju, v katerem se nahajajo, ime¬ nujemo vztrajnost. 139 Radi vztrajnosti ne more nobeno telo hitrosti, ki jo ima, samo ob sebi izpremeniti. Mirujoče telo nima nobene hitrosti (ali njegova hitrost == 0), ostane torej samo ob sebi mirno, obdrži hitrost == 0. Gibajoče se telo pa obdrži zaradi vztrajnosti svojo hitrost in smer gibanja —, giblje se enakomerno in premočrtno toliko časa, dokler vnanji vplivi ne provzročijo kake izpremembe. Vzrok v vsaki izpremembi v stanju mirujočega ali gibajočega se telesa imenujemo silo. Govorimo o mišičnih silah ljudi in živali, ker s temi pro- vzročujemo gibanje kakega telesa ali pa njegovo gibanje izpre- menimo ali ustavimo. Težnost, prožnost, napetost plinastih teles itd. so sile, Ako skledo polno vode naglo nekoliko naprej potegneš, teče voda za¬ četkom nazaj; ko pa gibanje naglo ustaviš, steče nekoliko vode čez skledo naprej. — Na vozu stoječemu se kar hitro pripeti, da pade vznak, ako konj voz naglo naprej potegne. — Ako postaviš na grlo steklenice kos debelega papirja, na tega pa novec prav nad grlom, ter potem papir prav naglo vstran potegneš, pade novec v steklenico. (Zakaj?) — Jahalec pade konju čez vrat, ako se dirkajoč konj naglo ustavi. —r Izkušnja nas uči, da se vsako gibajoče se telo polagoma ustavi, umiri, — to pa vsled ovir gibanja. — Ako potočimo n. pr. kroglo po horizontalni ravnini, tedaj mora pred seboj odrivati zrak, v katerem se giblje; poleg tega sta krogla, kakor tudi telo, po katerem se giblje, na površju bolj ali manj hrapava, takorekoč gričasta, kar gibanje izdatno ovira. Čim bolj gladki sta krogla in ravnina, tem dalje steče krogla. § 113. Razne vrste gibanja. Železniški vlak vozi s postaje tako počasi, da ga pešec dohaja; kmalu pa tako zateče, da ga niti na konju ne moreš dohajati. Bližajoč se postaji, gre bolj in bolj počasi, dokler se popolnoma ne ustavi. Zunaj na progi pa po enakomernem ropotu koles lahko spoznaš, da se giblje več ali manj časa enako¬ merno. Pravimo, da železniški vlak menjava svojo hitrost. Kadar gibajoče se telo v enakih časovnih delih nareja raz¬ lično dolge poti, torej menjava svojo hitrost, pravimo, da se giblje neenakomerno. Neenakomerno gibanje utegne biti tako, da poti v naslednjih enakih časovnih delih naraščajo ali se krajšajo, da hitrost narašča ali pojema. V prvem slučaju imamo pospeševano gibanje, v drugem pojemalno gibanje. Pospeševano, oziroma pojemalno gibanje utegne biti'enako¬ merno pospeševano, oziroma enakomerno pojemalno, ako hitrost enakomerno narašča, oziroma pojema, se zmanjšuje; 140 sicer pa imamo neenakomerno pospeševano, oziroma neenakomerno pojemalno gibanje. Pri neenakomernem gibanju moremo govoriti le o hitrosti ob določenem hipu. To hitrost označujemo tako, da povemo pot, ki bi jo telo naredilo v enoti časa, ako bi se gibalo le pod vplivom vztrajnosti enakomerno s tisto hitrostjo, ki jo ima v hipu, ki ga jemljemo v poštev. Navadno jemljemo v poštev začetno in končno hitrost, t. j. hitrost, ki jo ima telo v začetku gibanja, oziroma koncem določenega časa. Dostikrat govorimo tudi o poprečni ali srednji hitro¬ sti, s čimer označujemo tisto hitrost, s katero bi se kako telo moralo gibati enakomerno, da bi v določenem času naredilo isto pot, kakor jo naredi, če se giblje neenakomerno. Mersko število, ki pove prirastek na hitrosti v vsaki sekundi enakomerno pospeševanega gibanja, zovemo pospešek; dočim je pojem ek mersko število, ki pove za koliko se je hitrost gibajo¬ čega se telesa v vsaki sekundi zmanjšala. Gibanje delimo v te glavne vrste: enakomerno neenakomerno (hitrost ostaja ista) (hitrost se izpreminja) , —-■ pospeševano pojemalno (hitrost narašča) (hitrost pojema) enakomerno pospeševano (hitrost narašča enakomerno) neenakomerno pospeševano (hitrost narašča neenakomerno) enakomerno pojemalno (hitrost pojema enakomerno) neenakomerno pojemalno (hitrost pojema neenakomerno) § 114. Enakomerno pospeševano gibanje. Zakone, po katerih se vrši enakomerno pospeševano gibanje, spoznamo prav lahko na Atwoodovem padalu (slika 123.). Vertikalen steber nosi na vrhu prav lahko vrtljiv škripec, t. j. kolesce z žlebom na obodu, in je razdeljen na enake dolgostne dele, n. pr. na centimetre ali decimetre. Čez škripec se vije nit, ki ima na koncih dve enaki uteži m in n. Na stebru sta dve mali mizici, ki ju na stebru lahko premikamo in pritrdimo na kateremkoli mestu. Izmed teh je ena prevrtana, da gre utež n izlahka skozi luknjo, ne da bi se mizice kje dotaknila. Poleg stebra se nahaja še nihalo, ki nihne v vsaki sekundi po enkrat. Dokler visita na 141 niti le uteži m in n, se škripec ne zavrti, zakaj utež m na levi vleče nit s prav s tisto jakostjo navzdol, s katero jo vleče utež n na nasprotno stran. Ako pa na utež n položimo podolgasto ploščico, pretežo, se začne kolesce vrteti, utež n pa padati, vendar ne s tisto hitrostjo, kakor če bi prosto padala. Pretežo treba poskusoma tako določiti, da pade utež n s pretežo vred v prvi se¬ kundi natančno za en del na stebru zari¬ sane delitve. Poizkus: a) Ako potegneš utež n s pretežo do začetka delitve ter jo potem iz¬ pustiš v trenutku, ko začne nihalo novi nihaj, tedaj opazuješ, da pada utež: v 1 sekundi 1 del = 1 del X l 2 v 2 sekundah 4 dele =1 „ X 2 a v 3 „ 9 delov= 1 „ X 3' v 4 „ 16 „ = 1 „ X 4 2 v 5 „ 25 „ = 1 * X 5 2 itd. Iz tega razvidiš,'da je pot padajoče uteži n v 1. sekundi = 1 delu, v 2. „ =4 — 1=3 delom, v 3. „ =9—4 = 5 „ v 4. „ = 16 — 9 = 7 v 5. „ . = 25 — 16 = 9 „ itd. Poti v posameznih po vrsti sledečih si sekundah se povečujejo za dva dela delitve, ali: prirastek poti v vsaki sekundi znaša 2 dela. Gibanje padajoče uteži je torej enako¬ merno pospeševano. Vzrok temu gibanju je teža preteže, ki deluje kot stalna sila v vertikalno smer na¬ vzdol. Torej izvajaj: Stalne sile, delujoče v smeri gibanja, povzročujejo enakomer¬ no pospeševano gibanje. 142 Iz opisanega poizkusa sklepaj dalje: Pot, ki jo naredi v določenem času telo, ki se giblje enakomerno pospeševano, je enaka poti v prvi sekundi, pomnoženi s kvadratom števila sekund . . . 1.) Poti, ki jih nar e ja enakomerno pospeševano gibajoče se telo v posameznih po vrsti sledečih si sekundah, rastejo kakor liha števila . . . 2.) Poizkus: b) Luknjičasto mizico postavi na konec 4. dela delitve, drugo mizico pa na konec 8. dela. Ako utež n s pretežo izpustiš kakor pri poizkusu a), pride preteža koncem druge sekunde ravno do luknjičaste mizice in obvisi ob njej, dočim gre utež n skozi luknjico; v tretji sekundi pa pride utež do druge mizice. Ako drugo mizico postaviš k 12. delu, sicer pa ravnaš kakor poprej, pride utež v 2 sekundah do luknjičaste mizice, po odstranitvi preteže potrebuje potem do druge mizice 2 sekundi. Ako postavljaš luknjičasto mizico po vrsti k 9., 16., 25. delu, da se preteža odstranjuje po preteku 3, 4, 5 sekund, opazuješ, da naredi utež n po odstranitvi preteže v vsaki naslednji sekundi pot, ki je v prvem primeru 6, v drugem 8, v tretjem 10 delov dolga. S tem, da pretežo na luknjičasti mizici odvzdigneš, odstraniš obenem tudi gibajočo silo; po odstranitvi preteže se utež n giblje le vsled vztrajnosti; torej mora biti njeno gibanje enakomerno. Pot, ki jo naredi utež n po odstranitvi preteže v eni sekundi, je mera njene hitrosti v tistem trenutku, ko pretežo odstraniš. To hitrost imenu¬ jemo končno hitrost. Prirastek hitrosti v vsaki sekundi — pospešek — znaša dva dela delitve. Iz opisanega poizkusa izvajamo: Kadar se telo giblje enakomerno pospeševano, tedaj narašča njegova končna hitrost sorazmerno s številom sekund ... 3.) Z ozirom na to velja zakon: Pri enakomerno pospeševanem gibanju je končna hitrost koncem določenega časa enaka po¬ spešku, pomnoženemu s številom sekund . . . 4.) Pot v prvi sekundi (1 del) je enaka polovici pospeška (2 dela); zato zakon 1.) lahko izrazimo tudi tako: 143 Pot, ki jo naredi v določenem času telo, ki se giblje enakomerno pospeševano, je enaka polovici pospeška, pomnoženega s kvadratom števila se¬ kund . . . 5.) Ako zaznamenujemo čas enakomerno pospeševanega gibanja splošno s črko t, v tem času narejeno pot s črko s, pospešek s črko g in končno hitrost s črko v, tedaj je: p / 2 v = gt ... 6); 5 = ... 7.) O resničnosti zakona 7.) se uverimo tudi takole: Ker hitrost ves čas gibanja enakomerno narašča iri v vsaki sekundi na¬ raste za g, mora biti v času t narejena pot prav tolika kakor bi bila v istem času, ko bi se telo gibalo ta čas enakomerno s srednjo hitrostjo. Ker je hitrost v začetku časa t enaka O, hitrost koncem časa t enaka gt, je srednja hitrost 0 + gt torej s to hitrostjo enakomerno narejena pot .? = gt t = ' Kolika je višina pada na padalu, ako je pospešek enak 6 cm, čas padanja 6 sekund; kolika je končna hitrost? § 115. Prosti pad. Težnost je na istem mestu zemeljskega površja stalna sila, zaradi tega je gibanje prosto padajočega telesa enakomerno pospeševano. Z natančnimi mnogovrstnimi poizkusi so dognali, da je po¬ spešek prostega pada v naših krajih = 9-81 m na sekundo. Z ozirom na zakona 4.) in 5.) v prejšnjem paragrafu veljata pri prostem padu tale zakona: Končna hitrost prosto padajočega telesa je koncem določenega časa enaka pospešku (9-81 m), pomnoženemu s številom sekund . . . 1.) Pot, ki jo naredi prosto padajoče telo v d o 1 o - V . /9-fjl \ cenem času, je enaka poti v prvi sekundi I— rti), p o - množeni s kvadratom števila sekund . . . 2.) Pospešek je vsem telesom en in isti ne glede na njihovo tvarino, vendar ni povsod na Zemlji enak. Na ravniku je najmanjši, proti tečajema pa vedno bolj narašča. Na ravniku je pospešek prostega pada 9-78 m, na krajih 45° zemlje¬ pisne širine 9-81 m, na tečajih 9-83 m. — Kolika je višina pada v 4, 6, 7-5 se¬ kundah? — Ako izpustiš kamen v vodnjak, kako globoko je do vode, ako slišiš v 3 sekundah kamen pasti v vodo in ne jemlješ v poštev časa, ki ga potrebuje zvok od vode do tvojega ušesa? 144 § 116. O silah in njihovem merjenju. Pri vsaki sili treba vpoštevati: Prijemališče, smer in jakost. 1. ) Prijemališčeje točka, v kateri sila neposredno deluje. 2. ) Smer sile je prema črta, v kateri sila giblje telo ali ga vsaj teži gibati, če se telo iz katerega koli vzroka v tej smeri ne more gibati. — Ako je v smeri delujoče sile več točk, ki so med seboj nepretrgljivo zvezane, tedaj se učinek sile ne izpremeni, če¬ tudi njeno prijemališče preložimo v katerokoli teh točk. Sila pa ne more provzročiti gibanja, ako je prijemališče ali katera druga v smeri sile ležeča irjt-s prijemališčem nepretrgljivo zvezana točka nepremakljiva. - 3.) Jakost sile moremo meriti le po učinkih delujočih sil. Učinki šil se nam javijo ali kot pritisk ali teg ali kot gibanje. (Kamen n. pr. pritiska na svojo podlago, ali natezuje nit, na katero ga obesimo, ah pa pada, če ga izpustimo. Vsi trije pojavi so učinki ene in iste sile, težnosti.). Čim večji je učinek sile, tem jačjo si moramo misliti silo. Medsebojno smemo primerjati le enake učinke dveh ali več sil. — "O silah, ki istočasno delujejo na kako telo, pa njegovega stanja ne izpremene, pravimo, da so si ravnotežne (si vzdržujejo ravnotežje); ako telo takrat miruje, pravimo, da se nahaja v ravnotežju. Za osnovne resnice smemo jemati tele zakone: ■* 1.) Dve sili iste jakosti, ki prijemata v isti točki, toda delujeta v nasprotni smeri, sta si ravno¬ težni. ; 2.) Dve sebi ravnotežni in v nasprotni smeri de¬ lujoči sili imata isto jakost. 3. ) Vsaka sila provzročuje gibanje, ako ji ni kaka druga sila ravnotežna. I. Merjenje sil po njihovem pritisku ali tegu (Statična mera sil). Izmed dveh sil, ki provzročujeta pritisk ali teg, moramo sma¬ trati za 2-, 3-, 4-, .. .ti krat jačjo tisto silo, ki v svoji smeri 2-, 3-, 4-,... n krat jačje pritiska ali vleče. Za enoto sile v tej meri jemljemo kilogram, t. j. pritisk enega kubičnega decimetra kemijsko čiste vode na horizontalno dno pri temperaturi + 4° C. 145 Ako hočemo n. pr. izvedeti, kolike sile je treba, da se kaka nit pretrga, tedaj obešamo nanjo polagoma vedno več uteži, dokler se nit ne pretrga. — Ako na prožno pero položimo utež, se pero toliko upogne, da je vzbujena prožnost enaka pravokotnemu pritisku na pero. — Za statično merjenje jakosti sil služijo med drugim razne tehtnice, posebno take na prožno pero. II. Merjenje gibajočih sil, t. j. sil, ki provzročujejo gibanje. (Dinamična mera sil.) Poizkus a): Na padalu (slika 123., § 114) poišči poskusoma tako pretežo na utež n, da pade utež n s pretežo vred v prvi se¬ kundi za en del delitve. — Potem vzemi od uteži m polovico teže, ki jo ima preteža in to položi na utež n. S tem nisi izpremenil skupne teže na škripcu visečih teles, podvojil pa si gibajočo silo. Ko bi n. pr. tehtala vsaka utež m in n po 200 g, preteža pa 6 g in bi od uteži m vzel 3 g ter jih priložil k preteži, ostalo bi pri m 197 g, pri n pa bi bilo 209 g, torej 12 g več kakor pri m. Ako opazuješ sedaj padanje uteži n z njeno pretežo vred, se prepričaš, da nareja v prvi sekundi pot dveh delov, — sploh v istem času dvakrat daljšo pot, kakor poprej, — da se je pospešek podvojil. Iz tega izvajaj: Ako na isto telo delujejo gibajoče sile raz¬ lične jakosti, tedaj podeljuje 2-, 3-, 4-, . . . n k r a t jačja sila temu telesu 2-, 3-, 4-, . . . /zkrat večji po¬ spešek. (Jakost na isto telo delujoče gibajoče sile in od nje pro- vzročeni pospešek sta premo sorazmerna.) ... 1.) Poizkus b): Na padalu pusti pretežo, kakršno si imel pri poizkusu a) v § 114., priloži pa utežima m in n na vsako še prav toliko utež in še polovico teže, ki jo ima preteža. S tem si podvojil skupno težo teles, visečih na padalu, toda nisi izpremenil gibajoče sile. — Opazujoč padanje uteži n se prepričaš, da naredi v istem času za polovico krajšo pot nego je pot, ki jo je naredila utež n, dokler nisi na m in n ničesar priložil. Iz tega izvajaj: Ena in ista gibajoča sila, ki deluje na 2-, 3-, 4-, . . . n k r a t težje telo, podeljuje istemu 2-, 3-, 4-, • . . .rtkrat manjši pospešek ... 2.) Ta zakon lahko izrazimo tudi takole: Da dobe telesa raznih tež isti pospešek, mora na 2-, 3-, 4-, .../zkrat težje telo delovati 2-, 3-, 4-, ...nkrat jačja gibajoča sila . . . 3.) Senekovič, Fizika. 10 146 Ti zakoni veljajo za vsa telesa, naj si bodo iz katerekoli tvarine. Iz poizkusa b) pa tudi spoznamo, da se vsako telo, ki ga hočemo spraviti v gibanje, zaradi vztrajnosti temu bolj ali manj upira in da je ta upor tem večji, čim večja je absolutna teža telesa. Upor, ki ga opazujemo pri telesu, kadar ga hočemo spraviti v gibanje, imenujemo maso tega telesa. Iz povedanega pa sledi, da imajo telesa iste absolutne teže isto množino mase, da sta torej masa in absolutna teža enega in istega telesa premo sorazmerni. Zakone 1.), 2.) in 3.) pa združimo v tale zakon: Jakost gibajoče sile je premo sorazmerna masi telesa, na katero deluje, in pospešku, ki ga po¬ deljuje temu telesu ... 4.) Kadar merimo jakost gibajočih sil, jemljemo za enoto sile tisto silo, ki podeli enoti mase pospešek enega metra. Sila, ki podeljuje masi m enot pospešek 1 m, šteje tedaj m enot; sila pa, ki podeljuje masi m enot pospešek g metrov, šteje mg enot. Ako zaznamenuješ število enot zadnje sile s črko p, tedaj imaš P = mg, t. j.: Mersko število jakosti gibajoče sile je enako produktu iz merskih števil mase in pospeška... 5.) Pri prostem padu povzročuje absolutna teža padajočega telesa gibanje; pospešek je pri vseh telesih na istem kraju en in isti, pri nas 9-81 m. Ako zaznamenuje p absolutno težo kakega telesa, iz¬ raženo v kilogramih, in m maso tega telesa, potem imamo za jakost sile, ki povzročuje padanje, izraz p — m 9-81. Iz te enačbe dobimo Mersko število mase kakega telesa dobimo, ako njegovo absolutno težo (v kilogramih) delimo z merskim številom pospeška pri prostem padu (v metrih) ... 6.) Po absolutnem merskem sistemu, v katerem tvori centimeter enoto dol¬ žine, gram enoto teže in sekunda enoto časa, jemljemo za enoto mase maso enega kubičnega centimetra kemijsko čiste vode pri temperaturi 4“ C ter jo imenujemo gramsko maso, za enoto sile pa tisto silo, ki podeljuje gramski masi v eni sekundi pospešek enega centimetra, 'ter jo imenujemo 147 dirio. — Ker tehta en kubični decimeter kemijsko čiste vode pri 4* C 1 kg ter vsebuje 1000 gramskih mas in ker znaša pospešek pri prostem padu 9-81 = 981 cm, imamo 1 kg = 1000 X 981 = 981.000 din. Kolika je masa 945 kg težkega telesa? — Koliko težo ima enota mase? — Koliko jakost mora imeti sila, ki podeli 14 kg težkemu telesu pospešek 3 m? § 117. Kako sile gibanje pospešujejo, oziroma ovirajo. Po svoji jakosti, po času in po smeri svojega delovanja provzročujejo sile raznovrstna gibanja. a) Ako izpustimo iz višine 20 m 2 kg težak kamen, deluje nanj ves čas padanja in v smeri njegovega gibanja stalna sila 2 kg; kamen pada enakomerno pospeševano. Stalne sile, delujoče v smeri gibanja, pro¬ vzročujejo enakomerno pospeševano gibanje. b) Ako položiš šivanko na gladko mizo in ji bližaš magnet, se začne šivanka iz gotove daljave proti magnetu gibati, in sicer s tem večjo hitrostjo, čim manjša postaja razdalja med njima. Sila, s katero magnet privlačuje šivanko, ni stalna, marveč postaja tem jačja, čim bliže pride šivanka magnetu. Šivanka se giblje proti magnetu sicer pospeševano, pa neenakomerno. Nestalne ali izpremenlj ive sile, delujoče v smeri gibanja, provzročujejo neenakomerno po¬ speševano gibanje. c) Ako sila na kako telo črez nekoliko časa neha delovati, jo imenujemo udarno silo. Če vržeš kamen z roko, deluje sila tvojih mišic nanj le toliko časa, dokler ga držiš v roki. Ko izleti iz roke, se mora zaradi vztrajnosti gibati enakomerno s tisto hitrostjo, ki jo je imel v trenutku, ko si ga izpustil iz roke. Če sprožiš puško, pritiskajo pri zgoretju smodnika se razvija¬ joči plini vsled svoje napetosti na kroglo, dokler tiči v puškini cevi; ta pritisk pa neha, ko pride krogla iz cevi. V puškini cevi se krogla giblje pospeševano, izvun cevi pa zaradi vztrajnosti enakomer¬ no s tisto hitrostjo, ki jo ima pri izstopu iz puškine cevi. c) Ako na enakomerno gibajoče se telo deluje nekoliko časa kaka sila v nasprotno smer, kakor se giblje telo, potem ovira sila gibanje — ter pojema hitrost gibajočega se telesa. Sile, ki gibanje ovirajo, imenujemo uporne ali o vi ra ln e sile. Kadar deluje uporna sila ves čas z isto jakostjo, provzročuje enakomerno pojemalno gibanje, v svoji jakosti izpre- menljive sile pa provzročujejo neenakomerno pojemalno gibanje. 10 * 148 § 118. Sestavljanje gibanja. I. Mislimo si 20 m dolg vlak in na vlaku človeka, ki hodi po njem od enega konca do drugega, ter vzemimo, da se vlak v treh minutah premakne 200 m naprej in da ta človek v tem času na vlaku pride od zadnjega konca do sprednjega. Ta človek se je v treh minutah s svojega prvotnega stojišča oddaljil za 220 m ali on je v treh minutah naredil 220 m dolgo pot, kajti vlak ga je zanesel 200 m naprej in sam se je poleg tega še premaknil na vlaku za 20 m. Ako bi pa človek v tem času, ko se premika vlak za 200 m naprej, šel od prvega, sprednjega voza do zadnjega, oddaljil bi se v treh minutah od svojega prvega stojišča le za 180 m. Omenjeni človek se giblje na dvojen način; on se giblje z vlakom vred in obenem tudi na vlaku po isti črti, po kateri se giblje vlak. T ako gibanj e imenuj emo sestavljeno. V navedenih primerih bi človek naredil prav isto pot, t. j. človek bi se oddaljil od svojega prvega stojišča prav toliko, kakor takrat, kadar bi se vsako gibanje (gibanje vlaka in gibanje človeka) vršilo posamič; ko bi namreč človek miroval v tem času, kadar se giblje vlak, in šele potem, ko se vlak ustavi, po vozeh šel od enega konca do drugega. — Iz povedanega izvajamo : Ako čini kako telo istočasno po isti črti dvoje gibanje v isto ali v nasprotno smer, naredi v do¬ ločenem času pot, ki je enaka vsoti ali diferenci obeh poti, ki bi jih to telo naredilo, ako bi se vsako gibanje vršilo posamič ... 1.) II. Vzemimo, da delujeta na neko telo v točki a (slika 124.) istodobno dve sili, ko jih prva hoče telo gibati v smeri premice ax, druga v smeri premice ay. (Tak slučaj imamo na primer, če veslamo v čolnu črez kako reko. Reka nese čoln v smeri tekoče vode, dočim ženemo čoln z ve¬ slom ali pravokotno ali pošev na smer tekoče vode). Jasno je, da se pod vplivom istodobnega delovanja obeh sil to telo ne more gibati ne v smeri premice ax, ne v smeri premice ay. Točko, v kateri se nahaja to telo koncem določenega časa, pa dobimo, ako si mislimo, da ne delujeta obe sili istodobno, ampak po¬ samič druga za drugo. v Slika 124. 149 Recimo, da bi telo v nekem času naredilo pot ab, ako bi nanje delovala le prva sila, in da bi v enakem času naredilo pot ac, ako bi nanje delovala le druga sila. Če prva sila neha delovati, ko je prišlo telo do b, in če odslej deluje enak čas le druga sila vzporedno svoji smeri ay, se premakne telo do d, tako da je bd = ac in s to vzporedna. Ako delujeta nanje obe sili istočasno, se nahaja telo koncem določenega časa v točki d. Če potegnemo še premico cd, dobimo paralelogram abcd, ki ga imenujemo paralelogram gibanja. Točka a, od katere se telo začne gibati, je izhodišče. Iz tega izvajamo: Ako silita istočasno dve sili telo na gibanje v dveh smerih, ki oklepata kot, tedaj se nahaja telo koncem določenega časa na onem oglišču paralelo¬ grama gibanja, ki leži izhodišču nasproti ... 2.) Pot telesa od a do d utegne biti ali prema ali kriva črta ter je zavisna od kakovosti delujočih sil. Pot je prema le tedaj, kadar je gibanje v smeri ax in ay istovrstno, t. j. oboje ali enakomerno, ali enakomerno pospeševano ali enakomerno pojemalno, sicer pa je ukrivljena. Dokaži to z načrtovanjem! V ta namen razdeli čas, ki ga potrebuje telo, da pride od izhodišča a do točke b, oziroma do točke c, na več enakih delov, recimo na tri dele. Če je oboje gibanje enakomerno, tedaj je pot v prvi, drugi tretjini časa v smeri premice ax enaka eni tretjini, dvema tretjinama poti ab, v smeri premice ac eni, oziroma dvema tretjinama premice ac. Če načrtaš nad potima, narejenima v posameznih tretjinah časa, paralelograme, najdeš, da ležita točki a nasprotni oglišči v premici ad. Iz tega sklepaj, da je sestavljena pot prema črta ali da je sestavljeno gibanje premočrtno. Kadar sta gibanji v smerih ax in ay enakomerno pospeševani, postopaj prav tako. Tudi v tem slučaju najdeš, da ležijo oglišča paralelogramov, ki jih načrtaš nad potmi, v enakih časih narejenimi, v eni in isti premi, — da je sestavljena pot torej premočrtna. Ako zaznamenujeta premici ab in ac (slika 124.) poti, narejeni v eni sekundi, tedaj zaznamenuje v slučaju, da sta gibanji v sme¬ rih ax in by istovrstni, premica ad pot sestavljenega gibanja v eni se¬ kundi, torej v slučaju enakomernega stranskega gibanja hitrost sestavljenega gibanja, v slučaju enakomerno pospeševanega stran¬ skega gibanja polovico pospešbe sestavljenega gibanja. § 119. Razstavljenje gibanja v dvoje gibanje. Recimo, da se neko telo iz točke a (slika 124.) giblje v smeri premice ad in da naredi v nekem času pot ad. Ako potegnemo poljubna polutraka ax 150 in ay in ako načrtamo paralelogram abcd, v katerem se nahaja dana pot kot diagonala, potem lahko nadomestimo gibanje v smeri ad z dvojim stranskim gibanjem v smerih ax in ay, pri katerih naredi telo v istem času, v katerem pride od a do d, v smeri ax pot ab in v smeri ay pot ac. Da je to pravilno, je razvidno iz tega, kar smo učili v poprejšnjem paragrafu. Ker pa nad dano premico lahko načrtamo poljubno število paralelo¬ gramov, v katerih se nahaja ta premica kot diagonala, je razvidno, da vsako gibanje lahko razstavimo na poljubno število načinov v dvoje stransko gibanje. Gibanje pa se da razstaviti v dvoje stransko gibanje samo na en način takrat, kadar sta nam dani smeri stranskega gibanja ali pa smer in pot enega stranskega gibanja. § 120. Metno gibanje. Gibanje, ki ga provzročujeta hipno delu¬ joča sila in težnost, imenujemo met. Hipno delujočo silo imenu¬ jemo metno silo. Glede na smer, v katero deluje metna sila, razločujemo vertikalni met navzdol, vertikalni met navzgor, hori¬ zontalni in poševni met. I. Vertikalni met navzdol. Metna sila deluje vertikalno navzdol. Ko bi ne bilo težnosti, bi se vrženo telo gibalo enakomerno s hitrostjo, ki mu jo podeli metna sila. Ker pa na vrženo telo deluje tudi težnost, je gibanje vrženega telesa sestavljeno gibanje ter je pot, ki jo telo naredi v določenem času, enaka vsoti poti, ki bi ji vrženo telo naredilo v istem času, ko bi metna sila in težnost delovali posamič vsaka zase. — Prav tako je hitrost vrženega telesa koncem določene dobe enaka hitrosti vsled metne sile in težnosti. Kako globoko pade telo v 4 sekundah, ako je bilo vrženo s hitrostjo 5 m vertikalno navzdol? — Kolika je njegova končna hitrost? — Koliko hitrost ima koncem druge sekunde? II. Vertikalni met navzgor. Pri tem metu deluje metna sila vertikalno navzgor, njej nasproti pa težnost, ki telesu zmanjšuje hitrost v vsaki sekundi za pospešek prostega pada (9-81 m ali okroglo lOm). Vertikalno navzgor vrženo telo se giblje enakomerno poj emalno. Vrženo telo izgubi vso svojo hitrost navzgor takrat, ko je končna hitrost vsled prostega pada enaka hitrosti, ki jo je dobilo po metni sili, t. j. po toliko sekundah, kolikorkrat se nahaja pospešek prostega pada v metni hitrosti. Do tega časa se telo vzdiguje; odslej pa pod vplivom težnosti zopet pada. 151 Število sekund ttzdiganja je enako kvocijenfu iz metne hitrosti v metrih in pospeška pri prostem padu (lOm) ... 1.) Metna višina, t. j. največja višina, do katere se navzgor vrženo telo vzdigne, je enaka diferenci obeh poti, ki bi ji telo naredilo v času vzdiganja, ako bi metna sila in težnost delovali posamič vsaka zase ... 2.) Recimo, da je neko telo bilo vrženo vertikalno navzgor s hitrostjo 50 m. To telo se vzdiguje 50 : TO = 5 sekund in doseže metno višino 125 m. — Koliko časa potrebuje to telo, da pade zopet na zemljo? III. Horizontalni met. Pri tem metu deluje metna sila v horizontalni smeri. Ako bi delovala sama zase, bi se vrženo telo A gibalo (slika 125.) enako¬ merno v smer premice Ax. Če predstavlja daljica Aa metno hitrost v metrih in če je Aa = ab = bc = cd, na¬ hajalo bi se vrženo telo, ko bi težnost ne delovala, koncem prve sekunde v točki a, koncem druge sekunde v točki b, koncem tretje v točki c itd. — A istočasno deluje tudi težnost. Vsled delovanja te sile pada telo v prvi sekundi za 4-91 (okroglo 5 ) m, v drugi sekundi štirikrat toliko itd. Če predstavlja daljica Aa dolžino 4-91 m, in če je daljica Ab, = 4 X Aa,, prema Ac' = 9 X Aa„ prema Ad' = 16 X Aa„ nahajalo bi se telo, ako bi nanj delovala težnost sama zase, koncem prve sekunde v točki a„ kon¬ cem druge sekunde v točki b„ koncem tretje sekunde v točki c' itd. — Ako načrtamo paralelograme nad potmi, ki jih naredi vrženo telo vsled posamičnega delovanja metne sile in težnosti, določujejo točke m, n, o in p mesta, v katerih se telo nahaja vsled istočasnega delovanja obeh sil koncem prve, druge, tretje in četrte sekunde. Točke A, m, n, o in p nepretrgljivo zvezane zaznamenujejo torej pot v horizontalni smeri vrženega telesa. Ta pot je kriva črta ter se imenuje metnica ali para¬ bola; njena izbočena stran je obrnjena proti smeri Ax metne sile. Preiskuj z načrtovanjem, kako izpreminja metnica svojo obliko, ako je metna hitrost večja ali manjša! 152 IV. Poševni met. Ako vržemo telo v p o š e v - ni smeri navzgor, se prepriča¬ mo na isti način kakor pri hori¬ zontalnem metu, da opiše vrženo telo krivo črto, para¬ bolo ABC, kakršno pred¬ stavlja slika 126., ki predočuje obenem tudi načrtovanje te krive črte. Horizontalno razdaljo točk A in C, v kateri seče parabola skoz izhodišče idočo horizon¬ talno premico, imenujemo lu¬ čaj, razdaljo najvišje točke B od horizontalne premice AC, to je premico BM, pa metno višino. Kot VI AC, ki ga oklepa smer vrženega telesa s horizon¬ talno premico, zovemo pri¬ vzdižni kot. Slika 127 kaže načrtovanje treh parabol, če ima vrženo telo isto metno hitrost, dočim znaša pri- vzdižni kot 20°, 45° in 70°. Iz te slike razvidimo, da sta metna višina in lučaj zavisna od začetne hitrosti, torej tudi od jakosti metne sile in od privzdižnega kota. Metna višina je največja, če je privzdižni kot enak 90° (vertikalni met); lučaj je največji, če znaša privzdižni kot 45°, in je sploh enak pri dveh kotih, ki znašata vkup 90°, n. pr. pri 15° in 75° ali 30° in 60°. V resnici pot pošev vrženega telesa radi zračjega upora ni čista parabola. — Telesa, ki jih mečemo s pomočjo posebnih priprav, n. pr. pušk, topov itd., imenujemo projektile, črte metnice, opisane od projektilov, pa balistične krivulje. 153 § 121. Sestavljanje in razstavljanje sil. Kamen, ki ga vzdigneta dva dečka, vzdigne en sam odrasel mož. — En konj vleče na vozu toliko breme kakor pet mož. — Na eno in isto telo utegne istočasno delovati več sil, bodi si v isto ali v nasprotno smer ali tako, da nji¬ hove smeri oklepajo kote; učinek njihovega delovanja more biti, da telo miruje ali da se giblje. Kadar se telo giblje, more se gibati le v eni smeri. Potem pa moremo vse na telo delujoče sile nadomestiti z eno samo, ki v smeri gibajočega se telesa deluje z istim učinkom, kakor vse druge skupaj. Sila, ki z istim učinkom nadomešča dve ali več sil, se zove njih rezultanta ali sestavljenka; nadomeščene sile pa kom¬ ponente ali s e s t a v 1 j a č e. Ako iščemo rezultanto dveh ali več sil, imenujemo to postopanje sestavljanje sil. Nasprotno moremo tudi eno silo nadomestiti z dvema drugima z istim učinkom delujočima. Tako postopanje imenujemo razstav¬ ljanje sil. Kadar iščemo rezultanto dveh ali več sil, je dostikrat treba, da si predočimo z načrtovanjem prijemališče, jakost in smer posamez¬ nih sil. To se vrši na tale način: Neka daljica nam predočuj enoto sile! To daljico načrtamo potem na polutraku tolikokrat, kolikor enot ima sila, ki si jo hočemo predočiti z načrtovanjem. Začetna točka premice, ki predočuj e silo, zaznamenuje prijemališče, smer te premice zaznamenuje smer, v kateri deluje sila, dolžina premice pa jakost sile. Vzemimo, da predočuje mn (slika 128.) enoto jakosti sile (en kilogram), po-; tem predočuje jo daljice aa' = 3 mn, bb' —. = 5 mn, cc' = 6 mn tri sile, katerih prva ima 3, druga 5 in tretja 6 enot (kilogra¬ mov) in ki prijemajo v točkah a, oziroma b in c ter delujejo v smerih ax, oziroma by in cz. a) Sestavljanje sil s skupnim prijemališčem in v isti smeri delujočih. Poizkus: Ako položiš v skledico navadne tehtnice dve uteži 2 kg in 3 kg, je učinek ravno tisti, kakor če položiš vanjo utež 5 kg. Slika 128. 154 Rezultanta v isti točki in v isti smeri delujočih sil je enaka vsoti komponent ter ima isto smer in isto prij emališče . . . 1.) Obratno lahko eno silo nadomestimo z več drugimi istosmer- nimi silami, katerih vsota je enaka dani sili. V točki O (slika 129.) prijemata dve sili v nasprotnih smerih; v smeri Ox sila 70 g, v smeri Oy sila 30 g. Da najdemo njuno rezultanto, razstavimo silo 70 g v dve komponenti po 30 g in40 g. Sili 30 g na desno in 30 g na levo sta si ravnotežni ter ne pro- vzročita nobenega gibanja (§ 116.), ostane torej še sila 40 g. Točka O se mora v smeri Ox gibati tako, kakor takrat, kadar nanjo deluje v smeri Ox sila 40 g. Slika 129. 3U h ' + Rezultanta dveh v isti točki, a v nasprotni smeri delujočih sil je enaka razliki komponent in deluje v smeri večje komponente ... 2.) Obratno moremo eno silo razstaviti v dve, v nasprotni smeri delujoči sili, ako je njuna razlika enaka dani sili in smer večje sile ista kakor smer dane sile. Ako deluje v isti točki več sil na eno in več sil na nasprotno stran, dobimo rezultanto vseh sil s tem, da sestavimo najprej vse v isti smeri delujoče sile v po eno silo. Rezultanta teh dveh je rezultanta vseh danih sil. b) Sestavljanje sil s skupnim prijemali- ščem in v kotu delujo¬ čih. Poizkus: Na lepenki si načrtaj paralelogram abcd (slika 130.) tako, da je ab = = 3 dm, ac = 2 dm, diago¬ nala ad = 4 dm. Paralelo¬ gram postavi med stebroma, nosečima škripca g 'm k tako, da stoji diagonala vertikalno. Črez škripca g in & ovij vrvico in obesi na 155 levem koncu utež P = 2 dkg, na desnem koncu utež Q — 3 dkg; pri o pa izkušaj obesiti toliko utež R, da ostaneta dela vrvi og in ok vzporedna s stranico ac, oziroma ab. Da se to zgodi, mora biti utež R = 4 dkg. Ako vzameš R manjšo kot 4 dkg, se o dvigne, ako pa vzameš R večjo kot 4 dkg, pa o nekoliko pade. Ker na vrvi ne opazuješ gibanja, mora biti rezultanta sil P in Q enaka sili R in delovati v nasprotno smer kakor sila R. Načrtaj še druge paralelograme in ponavljaj to postopanje! Vsakikrat boš našel, da se imata v stanju ravnotežja vzporedno s stranicama delujoči sili proti vzpo¬ redno z diagonalo delujoči rezultanti tako kakor dolžini paralelogramovih stranic proti dolžini diagonale. Iz tega izvajaj: Rezultanto dveh v točki A (sli¬ ka 131.) delujočih sil AB in AC do¬ bimo, ako načrtamo paralelo¬ gram nad premicama AB in AC, predstavljajočima dani sili, in ako potegnemo v tem paralelo¬ gramu diagonalo AD. Diago¬ nala AD predstavlja jakost in smer rezultante danih sil. Ta paralelogram imenujemo paralelogram sil. Kadar sta komponenti enako veliki, razpolavlja diagonala kot, ki ga oklepata smeri sil; sicer pa je rezultanta bliže večji komponenti. (Dokaži to z načrtovanjem.) čim manjši kot oklepata smeri komponent, tem večja je rezultanta. — Kolika je rezultanta dveh sil, katerih smeri oklepata kot 0° ali 180°? Rezultanto več v isti točki prijemajočih sil P u P 2 , P 3 . . . do¬ bimo, ako sestavimo najprej dve sili P* in P 2 , potem njuno rezul¬ tanto in silo P. j itd. c) Razstavljanje dane sile v dve sili z istim prijemališčem, katerih smeri oklepata kot. Vzemimo, da je AD (slika 131.) dana sila, ki jo hočemo razstaviti ali nado¬ mestiti z dvema silama, ki prijemata v točki A in katerih smeri okle¬ pata kot. Skozi točko A potegnimo dve poljubni premici Ax in Ay ter načrtajmo paralelogram ABCD, ki ima dano silo za diagonalo. Stranici AB in AC sta iskani komponenti, zakaj njuna rezultanta Slika 131. 156 je AD. Nad premico AD kot diagonalo moremo načrtati poljubno število paralelogramov, torej eno silo razstaviti na poljubno število načinov. Ako pa je dana smer vsake komponente ali smer in jakost ene komponente, moremo dano silo razstaviti v dve le na en sam način. Sila 40 kg se naj razstavi v dve pravokotno delujoči komponenti, katerih ena je — 28 kg; kolika je druga? § 122. Gibanje po strmini. Na mizo z ravno in gladko ploščo položi gladko kroglo iz katerekoli tvarine. Dokler je plošča horizon¬ talna, ostane krogla mirna povsod, kamor jo položiš; če pa mizo na eni strani nekoliko vzdigneš, da pride plošča v poševno lego, se krogla giblje iz višjega mesta navzdol, in sicer s tem večjo hitrostjo, čim bolj pošev stoji mizina plošča. Vsakikrat pa opaziš, da se krogla giblje z naraščajočo hitrostjo, torej pospeševano. Vobče opazujemo, da telesa na pošev stoječih ravninah drsajo navzdol. Vsako proti horizontalni smeri naklonjeno ravnino imenujemo strmino. — Gibanje na strmino položenih teles provzročuje tež¬ nost, kar spoznamo iz nastopnega razmotrivanja. Vzemimo, da predstavlja daljica AB (slika 132.) prerez strmine z ravnino papirja. Ako potegnemo od najnižje točke A horizontalno premico AC, z najvišje točke B pa pravokotnico, dobimo pravokotnik ABC, pri katerem imenujemo AB = d dolžino, BC = v vi¬ šino, AC = o osnovnico, B kot BAC pa naklonski kot strmine. Na kroglo s središčem K, ki leži na strmini, deluje težnost vertikalno navzdol v smeri Kx. Ako zaznamenuje daljica KD težo krogle, torej silo, ki deluje na kroglo, potem to silo lahko ^ razstavimo v dve komponenti KB in KB, ko j ih prva deluje pravo¬ kotno na strmino AB, druga pa vzporedno s strmino. Komponenta KB se uničuje ob trdnosti strmine in bi provzročila gibanje le v tem slučaju, ako bi se strmina strla pod težo krogle; delavna ostane le komponenta KB, ki vleče kroglo vzporedno z ravnino navzdol. Jakost te komponente je na vseh mestih strmine, na 157 katera pride krogla, enaka; zato se mora krogla po strmini gibati enakomerno pospeševano. Pospešek tega gibanja pa je tem večji, čim večja je komponenta KF. Trikotnika KDF in ABC sta si podobna (zakaj?), zato sledi: KF: KD = BC: AB. Če zaznamenujemo gibajočo komponento KF z G, težo telesa K D s T, imamo „ „ ... G : T — v : d ali d. Jakost gibajoče komponente na strmini je enaka absolutni teži telesa pomnoženi s kvocijen- tom iz višine in dolžine. Kvocijent iz višine in dolžine imenujemo vzdig strmine. Ker je mersko število za jakost sile enako produktu iz merskih števil za maso in pospešek, in ker se masa krogle K ne izpremeni, če ista prosto pada (po¬ spešek 9-81 m) ali pa se po strmini giblje, je pospešek na strmini, ki ga hočemo zaznamovati z g, enak produktu iz pospeška pri prostem padu in vzdiga strmine ali: v g = 9 - 8 '-- Kolik je pospešek na strmini, ki ima 50 m dolžine in 5 m višine? — Koliko pot naredi kako telo na tej strmini, ako njegovega gibanja nič ne zadržuje? § 123. Ovire gibanja. Na mizi ležeča knjiga ne zdrsne na tla, četudi mizno ploščo precej pošev nagnemo. Na strehah obleže kosi potrte opeke, listje in druge reči, dasiravno je streha močno strma. — Izkušnja nas tudi uči, da se vsako gibajoče se telo polagoma umiri, če nanj ne deluje kaka sila v smeri gibanja, dasiravno bi se no zakonu o vztrajnosti moralo enakomerno gibati. Zato morajo biti ovire, ki začetek gibanja zabranjujejo in gibanje ustavljajo. Take ovire gibanja so: 1.) trenje, 2.) upor sredstva. 1.) Trenje imenujemo tiste ovire gibanja, ki se javijo, kadar se kako telo giblje na površju drugega. Telesa na svojem površju niso nikdar popolnoma gladka, mar¬ več bolj ali manj hrapava. Ako se kako telo giblje na površju dru¬ gega, se morajo povišbe enega dvigati črez povišbe drugega ali pa je treba povišbe enega ali drugega odkrhniti in zlomiti. Za to je treba posebne sile; čim večja mora biti ta sila, tem večje imenujemo 158 trenje in obratno. — Trenje je sila, ki deluje prav v nasprotno smer, kakor se telo giblje in zato ustavlja gibanje. — Trenje je dvojno: a) trenje pri drsenju ali drsno trenje, ako eno telo po drugem drsa, na primer sani po snegu; b) trenje pri valjanju ali takanju, ako se okroglo telo po drugem valja ali taka, na primer vozno kolo po cesti. Trenje je vobče zavisno od teročih se tvarin in je večje, kadar so telesa bolj hrapava, ter je premo sorazmerno pravokotnemu pri¬ tisku na ploskve, ki se tro; nezavisno pa je od hitrosti drsenja in od števila točk, v katerih se teroča telesa dotikajo. V začetku gibanja je trenje nekoliko večje kakor pozneje. Trenje pri valjanju ali takanju je sploh manjše nego trenje pri drsenju in je tem manjše, čim večji je polumer takajočega telesa. Drsno trenje pretvarjamo dostikrat v trenje pri valjanju in obratno. Po klancu navzdol vozeč podlagamo pod kolo cokljo, da se kolo ne more vrteti, ampak le drsati, ali pa ga zaviramo s tem, da ob kolo s silo pritiskamo za¬ vor. — Da trenje zmanjšujemo, mažemo stroje; s tem izpolnjujemo dupline in jih narejamo bolj gladke. Trenje je časih škodljivo, časih koristno. Škodljivo je pri strojih, ker za¬ radi trenja potrebujemo večjih sil, da povzročimo gibanje. Zaradi trenja se tudi Strojevi deli radi ogulijo in pokvarijo. — Brez trenja na tleh bi ne mogli ne varno stati ne hoditi; brez trenja bi ne držal ne vijak ne klin itd. — Železniški vlak se more pomikati le takrat, ako je trenje med kolesi lokomotive in kolesnicami zadosti veliko. — Imenuj še nekaj drugih primerov, kjer je trenje ali škodljivo ali koristno! Pri vsakem trenju se razvija toplota. 2.) Upor sredstva. Telesa se gibljejo vedno v kaki tvarini, na primer v zraku ali kaki tekočini. Te tvarine so sredstva gibanja. — Da more gibajoče se telo v sredstvu naprej, mora pred seboj izpodrivati sredstvo, v katerem se giblje; s tem pa izgubiva na svoji hitrosti. Upor sredstva je večji, če ima sredstvo večjo gostoto (v vodi se teže giblješ kakor v zraku), in je zavisen tudi od velikosti, oblike in hitrosti gibajočega se telesa. Natančni računi tudi kažejo, da postaja upor sredstva 4-, 9-, 16-, ...n 2 krat večji, če istemu telesu hitrost 2-, 3-, 4-, ... n krat povečamo. Da upor sredstva zmanjšujemo, priostrujemo telesa na onih straneh, s katerimi se naprej gibljejo, n. pr. ladje, leče na nihalih, izstrelke itd. — Upor sredstva nam koristi pri plavanju itd. — V vodi pada kamen bolj počasi kakor v zraku. 159 § 124. Nihalo. Vsako viseče telo, ki se more vrteti okoli točke ali horizontalne osi, imenujemo nihalo. Tvama točka, viseča na niti brez teže, je enostavno ali matematično nihalo. Takega nihala sicer v resnici ni, ker ima vsaka, bodi še tako tanka nit, neko četudi le majhno težo. Približno enostavno nihalo pa dobimo, če na zelo tanko nit obesimo drobno kovinsko kroglo. Vsako drugo nihalo je fizično ali sestavljeno. Slika 133. predstavlja enostavno nihalo, ako si mislimo nit OA brez teže, v točki A pa drobno kovinsko kroglico. Poizkus: Ako potegneš krog¬ lico A v loku Ab vstran tako, da ostane nit napeta, ter jo potem iz¬ pustiš, se giblje v loku bA proti svoji ravnotežni legi; v tej pa se ne ustavi, marveč se dvigne v na¬ sprotno stran v loku Ab' do točke b'. Od te točke se vrne proti A in od te točke kvišku proti b; od te pa zopet nazaj proti A in odtod proti b'. Kroglica se giblje v loku bb' okoli svoje ravnotežne lege; višina, do katere se vsakikrat vstran vzdigne, se radi zračjega upora in trenja pri točki o polagoma zmanjšuje, ter se kroglica čez nekoliko časa umiri ter obstoji v točki A. Opazujoč kroglico spoznaš, da se giblje proti ravnotežni legi vedno hitreje, od te vstran pa vedno bolj počasi. O telesu, ki se na ta način giblje, pravimo, da niha. Vzrok nihanju je težnost, kar spoznamo po temle raz- motrivanju. Ako spravimo nihalo v lego Ob, deluje v tej legi nanj teža kroglice v smeri preme bg. Njeno jakost si načrtajmo z daljico bg ter jo razstavimo v dve komponenti: v bh, delujočo v podaljšek niti Ob, in v bf, delujočo v smeri tangente bf, ki jo potegnemo v točki b na lok bA. Komponenta bh se uničuje ob trdnosti niti, delavna pa ostane komponenta bf, ki vleče nihalo proti točki A ter povzroči gibanje v to smer, ako nihalo v točki b izpustimo. Da zvemo, kakšno Slika 133. 160 gibanje povzročuje tangencialno na lok delujoča komponenta, treba je nje jakost določiti tudi v drugih točkah loka bA. — V točki a n. pr. deluje na nihalo njegova teža ac = bg. Če jo razstavimo v dve komponenti, isto tako kakor pri b, se prepričamo, da je kompo¬ nenta ae, ki se ob trdnosti niti uničuje, večja, tangencialno delujoča komponenta ad pa manjša kakor v točki b. — Iz tega razvidimo, da postaje komponenta nihalove teže, ki deluje tangencialno na lok bA ter povzročuje gibanje, tem manjša, čim bliže pride nihalo svoji ravnotežni legi in da je v točki A enaka ničli. — Izpremenljive sile, ki delujejo v smeri gibanja, pa povzročujejo neenakomerno po¬ speševano gibanje. V točki A ima nihalo največjo hitrost. Radi vztrajnosti mora svoje gibanje nadaljevati v loku Ab'. Ko dospe n. pr. v točko a’, deluje nanj njegova teža v smer a'c' in je enaka a' c' .== bg. Če jo razstavimo v komponenti a'd' in a'e', raz¬ vidimo, da vleče tangencialno na lok delujoča komponenta a’d’ ni¬ halo nazaj proti A in torej gibanje ovira. V točki b’ je komponenta b'f', ki vleče nihalo proti A nazaj, večja nego v točki a'. Nihalo se mora od A proti b' gibati pojemalno, in sicer neenakomerno pojemalno. Posledica tega je ta, da se mora nihalo v neki točki b' za hip ustaviti. Odtod se giblje, kakor od točke b, nazaj proti A neenakomerno pospeševano in od A proti b neenakomerno poje¬ malno. Ker so gibajoče sile v enakih razdaljah od točke A na desno in na levo enako jake in si nasprotne, mora hitrost od A proti b’ v isti meri pojemati, v kateri je naraščala od b proti A; nihalo se mora na desni strani dvigati do iste višine Ab', iz katere je od b proti A padalo ali lok b' A mora biti enak loku bA. Ko bi ne bilo ovir gi¬ banja: zračjega upora in trenja ob osi O, moralo bi gibanje nihala, ko se je enkrat pričelo, trajati ves čas. Pot, ki jo naredi nihalo od točke b do točke b', ali kar je isto, od A do b in nazaj do A, imenujemo en nihaj; doba, v kateri nihalo enkrat nihne, je nihajna doba; kot bOA = = b'OA je amplituda ali kot nihaja; O A pa je dol¬ ži n a n i h a 1 a. Poizkus: Na horizontalen steber obesi na enako dolgih tankih nitih kroglice iz različnih tvarin, n. pr. iz medi, svinca, lesa. Ako šteješ število nihajev vsakega teh nihal v določenem času, n. pr. eno minuto, najdeš število nihajev pri vseh nihalih eno in isto, dokler kot nihaja ni večji nego 5°. 161 Slika 134. Iz tega razvidiš: Doba nihaja je nezavisna od nihalove tva¬ rine ... 1.) Nihaji enako dolgih nihal so istodobni, dokler so njih koti majhni, brez ozira na to, ali so večji ali manjši . . . 2.) Poizkus: Vzemi tri nihala, od katerih je drugo štirikrat, tretje devetkrat daljše nego prvo, in štej število nihajev vsakega zase v določenem času, n. pr. eno minuto. Število najkrajšega nihala je največje, in sicer najdeš: 4-, 9-, 16-, . ..n 2 krat krajše nihalo nego drugo nihne 2-, 3-, 4-, .../zkrat, ko nihne daljše enkrat ... 3.) Nihalo, ki nihne v vsaki sekundi po enkrat, imenujemo sekundno nihalo. Dolžina sekundnega nihala je: na Dunaju 0 • 9938 m, na ravniku 0-991 m, v krajih 45° zemljepisne širine 0-99355 m, na tečajih 0-9961 m. S poizkusi in računi so našli še zakon: Nihalo iste dolžine stori v istem času 2-, 3-, 4-, ...rakrat več nihajev, ako je pospešek prostega pada 4-, 9-, 16-, ...« 2 krat večji ... 4.) Ako zaznamenuje l dolžino nihala (v metrih), g pospešek prostega pada (v metrih), t dobo enega nihaja (v sekundah) in n Ludolfovo število, se da doba enega nihaja izraziti z enačbo ' = Sestavljenemu nihalu dajemo na¬ vadno obliko tankega štirioglatega prota, ki se na enem koncu izlahka vrti okoli horizontalne osi, na drugem koncu pa nosi težko lečasto telo (AB v sliki 134.). Sestavljeno nihalo lahko smatramo za sestavo iz velikega šte¬ vila enostavnih a različno dolgih nihal. Vsaka tvarna točka sestav¬ ljenega nihala tvori sama zase enostavno nihalo. Ker so pa vse tvarne točke nepretrgljivo zvezane, mora biti čas nihaja vsem en in 11 Senekovič, Fizika. 162 isti. Krajša nihala se morajo v tej sestavi gibati bolj počasi, daljša nihala pa bolj hitro nego bi se gibala sama zase. V neki razdalji od osi mora biti točka, ki v tej sestavi ravnotako niha, kakor eno¬ stavno nihalo, katerega dolžina je enaka razdalji te točke od osi. Razdaljo te točke od osi imenujemo skrčeno dolžino se¬ stavljenega nihala. Skrčena dolžina potem ni nič druzega nego dolžina enostavnega nihala, ki v istem času po enkrat nihne, kakor sestavljeno. Poizkus: Na -sestavljenem nihalu potisni lečo nekoliko bliže osi in štej število nihajev, ki jih stori nihalo v določenem času in ki jih je poprej storilo v istem času. Našel boš, da je število ni¬ hajev v istem času večje, ako je leča bliže osi. Doba nihaja se poveča ali zmanjša, ako večjo maso od osi oddaljimo, oziroma osi približamo. Uporaba nihala. Ker potrebuje nihalo za vsak svoj nihaj en in isti čas, je za merjenje časa kaj pripravno. Nihalo samo ob sebi se kmalu ustavi, ker ovirata njegovo gibanje zračji upor in trenje na osi. Da se giblje dolgo časa, treba ga je vedno toliko poganjati, za kolikor se ustavlja zaradi upornih sil. To se godi pri urah z nihali. Slika 134. kaže sestavo nihala z urnim kolesjem. AB je sestavljeno nihalo, viseče pri A na tankem prožnem peresu. Z nihalom je zvezana k o t v i c a CFGE, vrtljiva okoli horizontalne osi tako, da se mora gibati obenem z nihalom. Kotvica ima dve kljukici, ki sežeta med zobe stopnjatega kolesa//. Ob vreteno Q tega kolesa je ovita vrvica, noseča utež P. Ko bi ne bilo nihala in kotvice, bi utež P kolesje spravila v enakomerno pospeševano vrtenje; nihalo ima nalogo, da pretvarja to gibanje v enakomerno. Ko nihalo niha, grabita kljukici kotvice zaporedoma med zobe kolesa H; ko nihne nihalo na desno, zagrabi leva kljukica med zobe; ko nihne na levo, pa desna. Ko stori nihalo en nihaj, se premakne kolesce za en zob dalje; nihalo pa dobiva tolike udarce, da se more gibati neprestano. Posebno kolesje prenaša enakomerno gibanje kolesa H na urine kazalce. Namesto padajoče uteži uporabljamo kot gibajočo silo tudi prožnost navitega prožnega peresa. V toploti se nihalo razteza, torej niha počasneje; v mrazu pa se krči, torej niha hitreje. Ako ura uhaja, treba je lečo nekoliko niže spustiti, ako ura zaostaja, pa nekoliko dvigniti. (Zakaj?) § 125. Sredobežnost. Poizkus: Ako na niti visečo kroglo vrtiš v krogu tako, da je središče tega kroga v tvoji roki, tedaj čutiš, da je nit napeta, in sicer tem bolj, čim težja je krogla in čim hitreje jo vrtiš. Pri tem se utegne nit tudi pretrgati; potem pa od¬ leti krogla v smer tangente na krog, v katerem jo vrtiš. 163 V krogu se vrteča krogla se hoče vsled svoje vztrajnosti vsak hip gibati premočrtno, nit pa jo sili, da se giblje v krogu. Ko pride v točko A (slika 135.), se hoče gibati v smer tangente Ax. Ko bi ne bilo nobene ovire, bi prišla v nekem času do točke C. S tem bi se pa od sre- Slika 135. dišča oddaljila za daljico BC. Če je nit trdna in se ne da raztegniti, se mora krogla gibati na obodu kroga; vendar se sila, s katero teži krogla na to, da bi se oddaljila od krogovega središča, javi kot teg na niti v smeri polu- mera OC. Jakost sile, s katero krogla natezuje nit, imenujemo sredo- b e ž n o s t. Trdnost niti se javlja pri tem kot neka sila, ki deluje sredo- bežnosti nasproti in je isti ravnotežna; imenujemo jo sredotežno silo ali sredotežnost. Zakone, po katerih deluje sredobežnost, zvemo s pomočjo sredobežnega stroja (vrtiljke). Ta stroj (slika 136.) se¬ stoji iz dveh koles razne velikosti c in s, okoli katerih je na¬ pet jermen. Večje kolo vrtimo z ročico c, na os a manjšega ko-, lesa pa sta¬ vimo razne Slika 136 - priprave, s katerimi pre¬ iskujemo, ka¬ ko deluje sre¬ dobežnost in od česa je za- visna njena jakost. P o i z k u s i: a) Na os fl postavi lesen okvir, na katerem drsata dve neenaki, med seboj z vrvico zvezani krogli po medeni žici (sl. 137.). Navadno je ena teh krogel dvakrat tako težka kakor druga. Ako postaviš krogli na okviru tako vsaksebi, da sta obe od osi a, okoli ka¬ tere se vrtita, enako oddaljeni, in če sredobežni stroj zavrtiš, potegne večja krogla manjšo za seboj; obe udarita skupno na stransko okvirovo steno. Slika 137. 11 * 164 Izmed dveh teles, ki se v enakih krogih vrtita z enako hitrostjo, ima ono telo večjo sredobežnost, ki ima večjo težo ali večjo maso ... 1.) b) Krogli postavi tako vsaksebi, da je manjša od osi dvakrat toliko oddaljena kakor večja. Ako krogli s strojem zavrtiš, ostaneta na svojem mestu, bodisi da stroj vrtiš hitro ali počasi. Obe krogli naredita v istem času en obhod, manjša pa je dobila večjo sredo- bežnost, ko se vrti v večjem krogu. Eno in isto telo dobiva pri istem obhodnem času tem večjo sredobežnost, v čim večjem krogu se vrti ... 2.) S poizkusi moremo še dokazati: Eno in isto telo, vrteče se v istem krogu, ima 4-, 9-, 16-, ...krat večjo sredobežnost, če naredi en obhod v 2-, 3-, 4-, ...krat krajšem času ... 3.) c) Pripravo (slika 138.), sestoječo iz železne pabce mo, na kateri so medeni obroči spodaj utrjeni, zgoraj pa premični, postavi na os a sredobežnega stroja. Ako sredobežni stroj počasi vrtiš, ostanejo ob¬ roči bolj ali manj okrogli, dobijo pa obliko elipse, ako jih bolj hitro vrtiš, in sicer po¬ stanejo elipse tem bolj podolgaste, čim hitreje vrtiš. Oni deli medenih obročev, ki so od osi bolj oddaljeni, imajo večjo sredo¬ bežnost nego oni, ki so bliže osi, in sicer je njih sredobežnost tem večja, čim hitreje se vrte. Ko postane sredobežnost večja nego je prožnost obročev, začno se kriviti v ob¬ liko elipse. Ta poizkus nam pojasnjuje, zakaj Zemlja nima popolnoma kroglaste oblike, ampak je na tečajih nekoliko sploščena. Zemlja se zavrti v 24 urah po enkrat okoli svoje osi. Vsaka točka njenega površja ima svojo posebno sredobežnost; točke ob ravniku imajo največjo, točke ob tečajih najmanjšo sredobežnost. Ker govore razni razlogi za to, da je bila Zemlja nekdaj kapljivo tekoča, se je morala njena prvotna kroglasta oblika tako iz- premeniti, da je sedaj na tečajih nekoliko stisnjena, da ima obliko elipsoida. Učenjaki so po natančnem merjenju dognali, da meri polumer zemeljskega ravnika 6377 km, dolžina polovice zemeljske osi pa 6356 km. Sredotežnost deluje težnosti nasproti in jo zmanjšuje, in sicer v naj¬ večji meri na ravniku. Telo, ki tehta na tečaju 100 kg, tehta na ravniku le Slika 138. 165 99-5 kg. Z navadnimi tehtnicami tega razločka v teži teles ne opažamo, ker se istotako zmanjšuje tudi teža uteži, ki jih rabimo za tehtanje. Na tehtnicah s prožnimi peresi pa se da ta razloček prav natančno do¬ ločiti. Od voznih koles odletava blato, ako se hitro vrte. (Zakaj in v katero smer?) — Kozarec poln vode prav lahko hitro v krog vrtiš, ne da bi ti voda iztekla. — V krogu jahajoči ljudje se naklanjajo proti središču kroga. — Železnica ne sme imeti naglih ovinkov, sicer bi skočili vozovi iz tira. — Velika in naglo se vrteča telesa, n. pr. brusni kameni, se razletijo, če postane njih sredobežnost večja nego je zveznost. S pomočjo sredobežnosti lahko narejamo prepih zraka, n. pr. v rudnikih, da se zrak čisti. (Sredobežna pihala ali ventilatorji). Sredo- bežni regulatorji uravnavajo pri parnih strojih pritok pare v parni stroj. § 126. Sestavljanje sil, ki prijemajo v raznih, med seboj ne- pretrgljivo zvezanih točkah, in delujejo vzporedno v isto smer. Po¬ stopno in vrtilno gibanje. Poizkus: a) Na enem koncu niti, ki gre čez kolesce z žlebom, visi vodoravna palica AB (slika 139.), na drugem koncu pa tolika utež, da palica ne pada. Palica AB je raz¬ deljena na enake dele. Ako v tretji točki na levi strani obesiš utež 4 kg, v četrti točki na desni strani pa utež 3 kg in potem palico izpustiš, začne se gibati na¬ vzdol, tako da ostane vzporedna svoji prvi legi in da narejajo po¬ samezne točke vzporedne in enako dolge poti. Tako gibanje kakega te¬ lesa imenujemo postopno. To gi¬ banje pa ustaviš, ako uteži p prideneš še utež 7 kg. Iz tega izvajaj, da je sila 1 kg, ki prijema v točki O vertikalno navzgor, ravno¬ težna vzporednima silama 4 kg in 3 kg, ki prijemata v 3., oziroma 4. točki palice vertikalno navzdol — ali da je rezultanta teh vzpo¬ rednih sil enaka 1 kg. Primerjajoč jakosti komponent in razdalji njunih prijemališč od točke O, dobiš sorazmerje: 3 kg : A kg — 03 : 04. Ponavljaj poizkus tako, da obesiš v 4. točki na levi utež 2 dkg, v 2. točki na desni utež 4 dkg in pri p utež 6 dkg! Slika 139. 166 Točka O leži 2-, 3-, .. .n krat večji sestavljači 2-, 3-, ...n krat bliže. Torej velja zakon: Rezultanta dveh v isti smeri vzporednih in v nepretrgl jivo zvezanih točkah prijemajočih sil je enaka njuni/vsoti, njena smer je vzporedna s sme¬ ri m a komponent. Razdalji prijemališča rezultante od prijemališč komponent sta si kakor obratno ja¬ kosti komponent... 1.) Rezultanto več v isti smeri vzporednih in v raznih točkah pri¬ jemajočih sil dobimo, ako sestavimo prvo silo z drugo, rezultanto teh dveh s tretjo silo itd. Rezultanta več v isti smeri vzporednih sil je enaka vsoti komponent in deluje s temi vzporedno. Prijemališče rezultante od več v isti smeri vzporednih sil imenujemo časih tudi središče vzporednih sil. — Obratno moremo dano silo razstavljati v dve, v raznih točkah prijemajoči in v isto smer vzporedni sili; treba le komponenti jemati toliki, da-je njuna vsota enaka dani sili in da sta razdalji njunih prijemališč od prijemališča dane sile v obratnem sorazmerju s silama. Poizkus: b) Palica AB (slika 140.) je v svoji sredini pri C prevrtana in nasajena na horizontalen, na stojalu D pritrjen klinec, da se okoli njega prav izlahka vrti. Palica sama je razdeljena na enake dolgostne dele in ima v posa¬ meznih razdeliščih kljukice, na katere lahko obešaš uteži. Sama zase miruje palica AB v vsaki legi, v katero jo spraviš, torej tudi v horizontalni. Ako obesiš na katerokoli klju¬ kico na strani AC kako utež, nagne se polovica AC navzdol, polovica CB pa se vzdigne. Pri tem gibanju opiše vsaka točka krogov lok, ki je tem daljši, čim bolj je točka od C odda¬ ljena. Pravimo, da se je palica AB zavrtela okoli C. Tako gibanje zovemo vrtenje; skozi C idočo premo, okoli katere posamezne točke opisujejo kroge, ki pa se sama ne giblje, imenujemo os vrtenja. Slika 140. 167 Poizkus: c) Na šesto kljukico na levi strani obesi utež 4 dkg, na tretjo kljukico na desni strani pa utež 8 dkg. Palica se sedaj ne zavrti na nobeno stran. Ker hoče leva utež konec A vrteti navzdol, desna pa navzgor in ker palica miruje, sklepamo, da sta si uteži ravnotežni. Z ozirom na poizkus a) izvajamo: Dve sili, katerih vsaka posamič .povzroču j e vrtenje v nasprotno smer, sta si ravnotežni, ako sta si njuni jakosti obratno kakor pravokotnici od osi vrtenja na smer vsake sile; ali ako sta pro¬ dukta iz jakosti vsake sile in razdalje osi od smeri, v katero sila deluje, enaka ... 2.) Produkt iz merskega števila jakosti sile in razdalje osi od smeri sile imenujemo vrtilni moment sile. Na koncih 40 cm dolgega droga prijemata sili P = 40 kg in Q= 20 kg; kolika je njuna rezultanta; kolika je razdalja prijemališča rezultante od pri- jemališča sile P; kolika od prijemališča sile Q? — Na 60 cm dolgem drogu AB vise tri uteži; v točki A utež 4 kg, v točki C, od točke A 14 cm oddaljeni, utež 6 kg, v točki B utež 8 kg; kolika je rezultanta vseh treh sil; kolika je razdalja njenega prijemališča od točke A, kolika od točke B? — Na 2 m dolgem drogu deluje v 16 cm od enega konca oddaljeni točki sila R — 80 kg; koliki morata biti sili na koncih droga, da moreta silo R popolnoma nadomeščati? — PoišS rezultanto 4 v isto smer vzporednih sil, ki so ti dane po črtah! § 127. Težišče. Vsak del telesa ima svojo težo, ker na vsa¬ kega deluje težnost. Ker je polumer zemlje v razmerju z razsež¬ nostjo zemeljskih teles zelo velik, smemo vse na posamezne dele kakega telesa delujoče sile smatrati kot vzporedne. Vse te privlačne sile imajo rezultanto, ki je enaka vsoti vseh komponent. Jakost te rezultante imenujemo absolutno težo telesa, nje prijemališče pa težišče. V težišču telesa si lahko mislimo združeno vso nje¬ govo maso. Vsaka skozi težišče potegnjena prema se zove teži še¬ ni ca, vertikalno skozi težišče idoča težiščnica pa namernica, ker kaže smer prosto padajočega telesa. V istem telesu se teža in medsebojna razdalja posameznih delov ne izpremenita, če telo tako ali tako zasučemo. Težišče se nahaja v enem in istem telesu vedno v isti točki, ter njegova lega ni zavisna od položaja telesa; težišče pa pride v istem telesu na drugo mesto, če telesu njega maso drugače razvrstimo. 168 Slika 141. —-Težišče je najbliže onemu koncu telesa, v katerem je največ mase nakopičene. Težišče na vse strani enako goste krogle leži v njenem sre¬ dišču^ na vse strani enako gost valj ima svoje težišče v geometrijskem središču. Sploh leži te¬ žišče pravilnih in na vse strani enako gostih teles v njihovem geometrijskem središču. Težišča teles lahko najdemo ali z računa¬ njem ali pa s poizkusi. S poizkusi določujemo težišča teles na dvojen način: a) s tem, da telo obešamo zaporedoma v dveh različnih točkah (glej sliko 141); b) s tem, da telo v dveh raz¬ ličnih smerih polagamo na oster prem rob, n. pr. na ravnilo. V prvem slu¬ čaju imajo težiščnice smer napete niti, na kateri telo visi; v drugem slučaju pa smer ostrega premega roba, na katerem ostane telo mirno. Težišče leži vsakikrat v presečišču dveh tako določenih težiščnic. § 128. Ravnotežje teles, na katera deluje le težnost. Da telo kljub delovanju težnosti ne pada, temveč ostane mimo na istem mestu — v ravnotežju — treba mu narediti več točk ali vsaj eno točko nepremakljivo. Ako je v telesu nepremakljiva ena sama točka, mora biti v črti namemici, torej ali vertikalno nad težiščem ali vertikalno pod težiščem ali v težišču samem. Če nepremakljiva točka leži nad težiščem, pravimo o telesu, da vi si, če pa leži pod težiščem ali v težišču samem, pravimo, da je telo podprto. Glede na to, kje se v telesu nahajajo ne¬ premakljive točke, ki telesu zabranjujejo pa¬ danje, razločujemo tri vrste ravnotežja, ki jih poizkusoma dokažemo s tenko deščico pravokotne oblike AB, ki ima dve majhni luknjici, eno v presečišču obeh diagonal, v točki T, drugo v točki O. (Slika 142.) Poizkus: a) Deščico AB nasadi v točki O na horizontalno stoječo iglo, ki je nekoliko tanjša nego luknjica, tako da se deščica izlahka vrti. — Deščica se postavi sama ob sebi v vertikalno smer tako, da pride točka T, ki je obenem težišče deščice, verti¬ kalno pod os O (slika 142.). če deščico premakneš nekoliko v stran, a jo potem izpustiš, se vrne po nekoliko nihajih v svojo prvo lego. Pri vsakem premikanju deščice iz njene ravnotežne lege opiše težišče lok s polumerom OT in se pri tem vzdiguje. Slika 142. B 169 t 1 (i O telesu, ki se vrača v svojo prvobitno lego, ako ga iz te ne¬ koliko premaknemo, pravimo, da se nahaja v povračljivem ali stalnem (stabilnem) ravnotežju . . . I.) Poizkus: b) Deščico AB nasadi, Slika 143. kakor pri poizkusu a) na horizontalno os B ter jo obrni tako, da pride težišče T nad os ' (slika 143.). Če leži težišče natančno nad točko O, ostane deščica mirna, zasuče pa se / za 180° stopinj, če jo le nekoliko v stran Mrk, solnčni, die Sonnpnfinsternis. N. Nadglavišče, der Zenith. Naklon, magnetiški, die magnetische Inklination. , Nakovalce (v ušesu), der Ambofi. Napetost elektrike, die Spannung der Elektrizitat. — pare, die Spannkraft des Dampfes. Natega, navadna ali sesalna, der Stech- oder Saugheber. Natega, zavita, der Krummheber. Nepregreven, diatherman, warme- durchlassig. Neprodirnost, die Undurchdringlich- keit. Nihaj, die Pendelschivingung. Nihalo, das Pendel. Nosilnost magneta, die Tragkrajt des Magnetes. O. Objektiv (leča predmetnica), die Ob- jektivlinse , Oblak, die Wolke. Obločnica, elektriška, die elektrische Bogenlampe. Obratnik, solnčni, der Sonnenwende- kreis. Obzor, navidezni, der scheinbare Horizont. Obzor, pravi, der wahre Horizont. Odboj svetlobe, die Reflexion des Lichtes. Odboj zvoka, die Reflexion des Schalles. Odklon, magnetiški, die magnetische Deklination. — kromatični, die chromatische A biveichung. Odmev, der Widerhall (Nachhall). Okence, jajčasto (v očesu), das ovale . , Fenster. Oko, das Auge. Okular (leča priočnica), das Okular. Opna, die Membrane. Os, magnetiška, die magnetische Achse. — optična, die optische Achse. — vrtenja, die Drehungsachse. Osamilo, der lsolator. Osvetljenost, die Beleuchtungsstarke. Ovira gibanja, das Bewegungshin- dernis. Ozmoza, die Osmose. Ozračje, die Atmosphare. 226 P. Pad, prosti, der freie Fali. Para, der Dampf. Paradokson, hidrostatični, d as hydro- statische Paradoxon. Parnik na vijak, der Schrauben- dampfer. Pasatni veter, der Passatwind. Pega, rumena (slepa), (v očesu), der gelbe (blinde) Fleck. Petišče, der Nadir. Piščal z jezičkom, die Zungenpfeife. — ustična, die Lippenpfeife. Plavanje, das Schwimmen. Plin, das Gas. Podelitev, die Mitteilung. Podporišče, der Unterstiitzungspunkt. Pojav, die Erscheinung. Pojemek (hitrosti), die Abnahme (Ver- zogerung) der Geschwindigkeit. Pol, magnetiški, der Magnetpol. Poldnevnica, die Mittagslinie. Položaj, ravnotežni, die Gleich- geveichlslage. Polutnik, der Aquator. Polž (v ušesu), die Schnccke. Pomladišče, der Friihlingspunkt. Posode, občujoče, die Kommunika- tionsgefdfle. Pospešek, die Beschleunigung, Akze- leration. Potencijal,‘elektriški, das elektrische Potenzial. Pravilo, plavaško (Amperovo), die (Amperesche) Schwitnmregel. Pravokotnica, vpadna, das Einfalls- lot. Prečka (pri tehtnici), der W agebalken. Pregreven, atherman, warmeundurch- lassig. Prekapanje, die Destillation. Prekat, očesni, die Augenkammer. — parni, die Dampfkammer. Prestrezalo, die Auffangstange. Pretež, das Obergewicht. Prijemališče (sile), der Angriffspunkt (der K raft). Pritisk, zračji, der Luftdruck. .Pronicanje, die Diffusion. Provod toplote, die W armeleitung. Provodnik elektrike, der Elektrizitdts- leiter. — toplote, der Warmeleiter. Provodljivost toplote, die Warmelei- tungsfdhigkeit. — elektriška, das elektrische Lei- tungsvermogen. Prožnost die Elastizilat. R. Ravnik, der Aquator. Ravnina, vpadna, die Einfallsebene. Ravnotežje, das Gleichgewicht. Razdalja, žariščna, die Brennveeite. — razpršišča, die Zerstreuungs- weite. Razdelba, elektriška, die elektrische Verteilung (Influenz). Razhlapanje, die Sublimation. Razklon svetlobe, die Zerlegung des Lichtes, die F'arbenzerstreuung. Razpršišče, der Zerstreimngspunkt. Razstavljanje gibanja, die Zerlegung der Bewegung. — sil, die Zerlegung der Krafte. Raztezek, die Grojle der Ausdehnung, der Ausdehnungskoeffizient. Raztop, die Auflosung. Raztopina, die Losung. Resonanca, die Resonanz. Rob, lomeči, dic brechende Rante. Ročica sile, der Rraftarm. — vzvoda, der Flebelarm. Rosa, der Tau. Rosišče, der Taupunkt. Roženica (v očesu), die durchsichtige Hornhaut. Samosvetel, selbstleuchtend. Sedež elektrike, Sitz der Elektrizitat. Senca, der Schatten. Sesač, der Sauger. Sestavljača, die Komponente. Sestavljanje sil, die Zusammensetzung der Krafte. Severišče, der Nordpunkt. Sila, elektrobudna, die elektromoto- rische K raft. — gibajoča, die bewegende Kraft. — konjska, die Pferdekraft. — magnetna, die magnetisrhe Kraft. — odbijalna, die abstoflende Kraft. — oviralna, die hemmende Kraft. — privlačna, die Anziehungskraft. Sitišče, der Sattigungspunkt. Skala, tonska, die Tonleiter. Skupnost, der Aggregationszustand. Sladomer, das Saccharometer. Slana, der Reif. Slepota, črna, der schwarze Star. Slika, navidezna (geometrijska, vir- tuelna), das scheinbare (geo- metrische, virtuelle) Bild. 227 Slika, resnična (fizična, reelna), das wirkliche (physische, reelle) Bild. — zvočna, die Rlangfigur. Sluhovod, der Gehorgang. Slušalo, das Horrohr. Sozvezdje, das Sternbild. Sozvočenje, das Mittonen. Spektrum, das Spektrum. Sploščenost Zemlje, die Abplattung der Erde. Sprijemnpst, die Adhasion. Sredobežhost, die Fliehkraft, Zentri- fugalkraft. Sredotežnost, die Zentripetalkraft. Stiskalnica, vodna (hidravlična), die hydraulische Presse. Stojnost, die Standfestigkeit, Stabilitat. Strela, ognjena, der ziinden.de Blitz- schlag. — vodena, der kalte Blitzschlag, der Riickschlag. Strelovod, der Blitzableiter. Strjenje, die Erstarrung. Strmec, das Gefalle. Strmina, die schiefe Ebene. Stroj, die Maschine. — dinamoelektriški, die Dynamo- maschine, das Dynamo. Sublimacija, die Sublimation. Svetilnost, die Leuchtkraft. Svetlost, die Helligkeit. Svetlikanje, das Wetterleuchten. Š. Šarenica (v očesu), die Regenbogen- haut. Ščip, der Vollmond. Škripec, die Rolle. Škripčevje, der Flaschen-( Rollen-) Zug. T. Taljenje, das Schmelzen. Tališče, der Schmelzpunkt. Tečaj, svetovni, der Himmelspol. Tehtnica, decimalna, die Dezimal- wage. — kemijska, die chemische Wage. — z mostičem, die Briickenwage. — rimska, die romische Wage. — trgovska, die Rrdmerwage. Telefon, das Telephon. Temenišče, der Zenith. Termometer, das Thermometer. Teža, das Gevvicht. Težen, schvver, der Schwere unter- worfen. Težišče, der Schvverpunkt. Težiščnica, die Schwerlinie. Težnost, die Schwerkraft. Toča, der Hagel. Tok, elektriški, der elektrische Sirom. — galvanski, der galvanische Strom. — termoelektriški, der th.ermo- elektrische Strom. Ton, der Ton. Toplota, hlapilna, die Verdunstungs- warme. — parna, die Verdampfungs- warme. — specifična, die spezifische War me. — strjevalna, die F.rstarrungs- . i vdrrne. — talilna, die Schmelzwarme. — utajena, die gebundene (latente) W dr me. Toplotnost, der Warmezustand. Trdnost, die Festigkeit. Trenje, die Reibung. Tresenje, die Schwingung. Trk, der Stoji. Troblja, ušesna, die Ohrtrompete. Tuljava (primarna, sekundarna ali indukčna), die (primare oder Haupt-, sekunddre oder Induk- tions-) Spale. U. Uhelj, die Ohrm.uschel. Upor, der Widerstand. Upornost, magnetiška, die magneti- sche Roerzitivkraft. V. Valj, parni, der Dampjzylinder. Valovanje, die Wellenbewegung. Vertikalen, vertikal. Vetrenik, der Windkessel. Videnje, telesno, das korperliche Sehen. Vijak, die Schraube. Vijakova matica, die Schraubenmutter. Vijakovo vreteno, die Schrauben- spindel. Vilice, glasbene, die Stimmgabel. Višina barometrova, der Barometer- stand. — metna, die iVurfhdhe. — zavoja, die Schranbenhohe, Ganghohe. Vitel, die Winde. Vodišče, der Wasserpnnkt. Vodomet, der Springbrunnen. 228 Vozel, der Knoten. Vpadišče, der Einjallspunkt. Vpojnost, die Absorption. Vrelišče, der Siedepankt. Vreteno, die Welle. Vzdig strmine, die Steigung der schie- fen Ebene. Vzgon, der Auftrieb. Vzhodišče, der Aufgangspunkt. Vzporednik, der Parallelkreis. Vztrajnost, das Beharrungsvermogen. Vzvod, der Hebel. Vžigalo, zračje, das pneumatischc Feuerzeug. Z. Zagozda, der Keil. Zahodišče, der Westpunkt. Zaklopnica, varnostna, das Sichcr- heitsventil. Zamašnjak, das Schivungrad. Zavojnica, die Schraubenlinie. Zenica, die Pupille. Zgoščevanje, die Kondensation. Zlitina, die Legierung. Zmes, mrazotvorna, die Kalte- mischung. Zrakoplov, der Luftballon. Zrcalo, konkavno, der Konkav-f Hohl-) Spiegel. — konveksno, der Konvexspiegel. — ravno, der ebene Spiegel. Zrklo, der Augapfel. Zverokrog, der Tierkreis (Zodiakus). Zvezda premičnica, der Planet. — stalnica, der Fixstern. — tečajnica, der Polarstern. Zveznost, die Kohasion. Zvočilo, der Schalierreger. Zvok, der Sekali. Zvokovod, das Schallmittel. Zvonec, elektriški, die elektriseke KUngel. Ž. Žarek, glavni, der Hauptstrahl. — lomljeni, der gebrochene Strahi. — svetlobni, der Lichtstrahl. — toplotni, der Warmestrahl. Žarišče, der Brennpunkt. Žarnica, elektriška, die elektriseke Gliihlampe. Žilnica (v očesu), die Aderhaut. Živec, slušni, der Gehornerv. — vidni, der Sehnerv. Univerzitetna knjižnica Maribor 21418/1919