Задача 102. Изображение в оконном стекле

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Вы находитесь в комнате и наблюдаете отражение лампового абажура (или другого крупного предмета) в оконном стекле. Почему, когда открывают дверь, изображение абажура на мгновение уменьшается, когда закрывают – увеличивается (в некоторых комнатах – наоборот)?

Б.

Проделайте этот эксперимент в комнатах с дверью, открывающейся наружу и внутрь комнаты. Посмотрите, в какой из комнат изображение при открывании двери увеличивается, а в какой, наоборот, уменьшается. Если вас постигнет неудача и вы не увидите этого загадочного явления, то не отчаивайтесь: немного воображения, размышлений – и вы сумеете не только объяснить это явление, но даже уверенно предсказать, как должна выглядеть комната, в которой эксперимент получится наиболее выразительно. Ну, а если теоретизирование все же не помогает, то нажмите на стекло пальцем.

В.

* Обращаем внимание специалистов кибернетики на то, что это высказывание Пруткова является первой в мировой литературе и предельно четкой формулировкой проблемы «черного ящика», а также первым в этой области опубликованным результатом эксперимента.

Если дверь открывается в коридор, то, открывая ее, мы создаем разрежение воздуха в комнате. Давление воздуха на оконное стекло извне оказывается больше, чем изнутри. Стекло прогибается внутрь комнаты и превращается для нас из плоского зеркала в выпуклое, отчего размеры изображения уменьшаются. Через мгновение давление выравнивается, и изображение принимает первоначальные размеры. При закрывании дверь захватывает в комнату часть воздуха из коридора, давление в комнате возрастает, зеркало оконного стекла становится вогнутым, отчего изображение увеличивается. Однако и это состояние длится лишь мгновение: через оконные и дверные щели избыточный воздух быстро уходит из комнаты, и давление выравнивается.

В тех комнатах, где дверь открывается не наружу, а внутрь комнаты, все происходит наоборот: в момент открывания двери изображение увеличивается, в момент закрывания – уменьшается.

Описанное явление тем сильнее выражено, чем меньше толщина и больше площадь каждого стекла и чем герметичнее и меньше комната. Опыт лучше удается зимой, когда все щели законопачены.

В двойном окне видны два изображения, разнесенные по глубине на двойное расстояние между стеклами. Дальнее изображение (в дальнем стекле) деформируется существенно меньше ближнего. Это и не удивительно: при одинаковом прогибе обоих стекол объем воздуха между стеклами не изменился бы, а значит, не изменилось бы и давление на внешнее стекло. Но тогда прогиб внешнего стекла был бы равен нулю. Налицо противоречие, которое разрешается при меньшем прогибе внешнего стекла.

• Задача 103. Плохая и хорошая геометрия

• Оглавление

Дата публикации:

4 мая 2006 года