Откуда берется молния и почему Луна не падает на Землю? Физик отвечает на детские вопросы

В Беларуси физику начинают изучать в седьмом классе, то есть в 13−14 лет. Но вопросы о физических явлениях у ребенка появляются намного раньше, и родители не всегда знают, как правильно на них ответить. Мы попросили учителя физики помочь и задали ему несколько, на первый взгляд, наивных детских вопросов о природных явлениях. Отвечать попросили максимально просто, чтобы было понятно детям в возрасте шести-восьми лет.

Откуда берется радуга?

Самый простой способ показать радугу дома — это набрать стакан воды и разбрызгать ее на солнечном свету. Точно такой же эффект получится, если поливать из шланга овощи летом в солнечный день на огороде: появится радуга. Это происходит из-за того, что в капельках воды свет преломляется по-разному для различных цветов.

Как появляется дождь?

Легче всего объяснять на примере. На даче в деревне по утрам появляется туман. Когда на улице становится холоднее, вода из воздуха собирается в маленькие капельки. Высоко в воздухе еще холоднее, поэтому этот туман собирается в намного более крупные капельки. Они настолько большие, что падают на Землю, — так и образуется дождь.

Почему электризуются волосы?

Тела состоят из очень маленьких частичек, которые называются молекулами. Молекулы также состоят из частичек, у которых есть электрические заряды — положительные и отрицательные. Когда мы причесываемся, то просто смахиваем отрицательные заряды с расчески на волосы — и они электризуются.

Как образуются молния и гром?

Как и в случае с расческой для волос, большие объекты также соприкасаются между собой — например, как облака и воздух.

Облака постоянно поднимаются или опускаются, и между ними и воздухом происходит то же самое, что и с нами, когда мы надеваем или снимаем с себя свитер, — возникает искра. В случае с большими объектами искра получается куда больше, и мы ее видим — так и получается молния.

Там, где прошла молния, мы слышим гром. Объяснить, откуда он берется, можно так: мы ведь слышим, как трещат искры, когда снимаем с себя свитер, — так же происходит и с громом после молнии. Чем больше искра, тем громче после нее звук.

Если ребенок поинтересуется, почему гром слышен позже, чем видна молния, врать не стоит. Лучше просто ответить: звук медленнее, чем свет. Мы издалека сначала видим подъезжающий к нам трамвай и только потом слышим его. Точно так же и с громом: сначала мы видим молнию (то есть искру) и только потом слышим раскаты грома.

Откуда берется полярное сияние?

Чтобы ориентироваться в пространстве и не заблудиться во время долгого путешествия, мореплаватели используют магнитный компас — специальный прибор, показывающий либо на север, либо на юг. Так происходит из-за того, что у Земли есть магнитное поле. Можно даже сказать, что Земля — это большой магнит.

При этом солнце постоянно отправляет во все стороны разные частицы, которые опускаются и к нам на планету. Эти частицы захватываются магнитом (то есть Землей) и начинают светиться. Но компас ведь определяет два направления (север и юг) и показывает туда, где магнитное поле сильнее. Поэтому это свечение видно как раз возле полюсов Земли.

Почему самолет летает и не падает?

Крылья самолету нужны не просто так: он на них опирается на воздух так же, как и птицы. Если взять машину и к ней приделать крылья, она тоже полетит. Проще говоря, крыло создает подъемную силу.

Почему Луна не падает на Землю?

Лучше всего отвести ребенка в парк развлечений, посадить на крутящуюся карусель и спросить, получится ли у него подойти к центру аттракциона, пока тот движется.

Конечно, сделать это не выйдет: пока карусель крутится, ребенка будет отбрасывать от центра в другую сторону. Так же происходит и с Луной — она постоянно вращается вокруг Земли, как мы крутимся на карусели, и «отбрасывается» от планеты. Пока это происходит, Луна на Землю не упадет. Точно так же и Земля крутится вокруг Солнца и не падает на звезду.

Как образуется гало?

Сперва стоит пояснить, что такое атмосфера. Сделать это в простой форме можно так. Во-первых, все мы дышим — нам для этого нужен воздух. Во-вторых, мы от Земли не улетаем: все тела притягиваются к Земле. То есть можно сказать, что Земля притянула к себе воздух. Вокруг планеты существует воздушная оболочка, которую мы не видим, но постоянно ощущаем. Эта оболочка называется атмосферой.

Гало — это ореол вокруг Солнца или Луны, проще говоря — отражение. Если в атмосфере находится много льдинок, то свет от Луны или Солнца отражается от них. Поэтому мы и видим гало.

Показать его можно и в искусственных условиях дома. Для этого вечером на фонарь напротив окна нужно смотреть через гардину — сквозь нее получится увидеть небольшие крестики, которые также являются гало.

Почему дует ветер?

Чтобы рассказать, как образуется ветер, сначала нужно пояснить, как в атмосфере создается давление.

Это можно показать на примере: нагреть на плите кастрюлю с водой и посмотреть, как от нее во все стороны исходит пар (маленький ветер). То есть кастрюля нагрелась, и давление чуть повысилось. Так же происходит и с ветрами: область повышенного давление создается над горячей сушей. Из-за этого воздух расходится в разные стороны.