Первый в классе шутник Коля спросил однажды на перемене у ребят:
«Отгадайте, что больше весит килограмм железа или килограмм перьев?»
Большинство ребят считало, что килограмм есть килограмм и вовсе не имеет значения килограмм чего (если только весы «честные» — говорили осторожные) и, следовательно, и железо и перья весят одинаково. Но один мальчишка считал и спорил до последнего, что железо тяжелее. Конечно, все это была старая шутка, на которую он и поймался.
Но больше всего ребят удивил веснушчатый Валя, лучший по физике ученик, который со всей серьезностью, соответствующей его пятерке, заявил, что… перья будут тяжелее. Да, именно перья, легкие и неуловимые!
Валя не хотел объяснять и только вызывал возражающих ему поспорить на почтовую марку, ставя со своей стороны редкий экземпляр марки из Эквадора. Все подумали, что раз так, значит он прав, и побоялись спорить с «физиком-отличником».
* * *
Мы постараемся объяснить вам, ребята, как Валя пришел к своему оригинальному выводу.
Известный всем вам закон Архимеда относится не только к жидкостям, но и к газам. Итак, кажущееся уменьшение веса любого тела имеет место не только в случае погружения этого тела в воду, но и тогда, когда оно находится в газообразной среде. Это уменьшение (кажущееся) будет равно весу жидкости или газа, вытесненного данным телом. Воздух — газ, вернее смесь нескольких газов, а все окружающие нас предметы, все растения, находящиеся над поверхностью воды или земли как бы «погружены» в воздух. Следовательно, все предметы, с которыми мы повседневно встречаемся, теряют часть своего веса, так как на них действует сила, называемая подъемной силой. Довольно ярким примером действия и практического применения этой силы является шар, наполненный, например, водородом. Воздух, вытесненный шаром, весит больше, чем шар вместе с содержащимся в нем очень легким газом. На шар действует подъемная сила, поднимающая его вверх, подобно тому, как подъемная сила выталкивает на поверхность погруженную в воду пробку. Конечно, шар не достигает такой границы, каковой является зеркало воды для погруженной в неё пробки. Дело просто в том, что с ростом высоты количество воздуха уменьшается постепенно и незаметно. Чем выше, тем давление воздуха меньше, но все же, как показали исследования, проведенные при помощи спутников, даже на высоте 1000 км над поверхностью земли есть еще следы, правда ничтожные, воздуха. Границу высоты, которую достигает шар, трудно заметить. Ну об этом мы еще с вами поговорим— шары — вещь интересная для наблюдения многих физических явлений.