| Fizika
za
nižje razrede srednjih šol.
Spisal
Andrej Senekovič,
t. kr. profesor r Ljubljani.
V berilo je vtisnenih 200 slik.
%
V Ljubljani.
Tiskala in založila Ig. v. Kleinmayr & Fed. Bamberg.
Predgovor.
Zbirajoč gradivo svoji «Fiziki za nižje razrede srednjih šol» sem se oziral v prvi vrsti na ministerijalno instrukcijo o pouku v fiziki na realkah (Instructionen für den Unterricht an den Realschulen in Oesterreich im Anschlüsse an einen Normallehrplan. Zweite, neu redigierte Auflage. Wien 1881). Moja knjiga obseza glede na gradivo in metodo bistveno vse, kar se v teh instrukcijah zahteva. Sem ter tjä je nekoliko dodanega, ali izpuščenega, kar se mi je po mojih nazorih potrebno dozdevalo. Vsled večletnih izkušenj sem spoznal za primerno, da sem izbrano gradivo na nekaterih mestih nekoliko drugače razvrstil, kakor je razvrščeno v navedenih instrukcijah. To postopanje pa opravičujem s tem, ker se ondü (pag. 187) izrecno poudarja, da se sme gradivo razvrščevati tudi na drug način. Z ozirom na povedano bi bila moja fizika namenjena v prvi vrsti realkam; a mislim, da se bo dala z istim vspehom rabiti tudi na gimnazijah in realkah.
Učna načrta za gimnazije in učiteljišča zahtevata pri pouku v fiziki bistveno isto gradivo in metodo, katero zahteva učni načrt za realke; razločke nahajamo le v podrobnostih, kateri slede neposredno iz različnih smotrov teh učnih zavodov. N. pr. na gimnazijah se zahteva ob jednem s poukom v fiziki tudi kratek pouk v kemiji in astronomiji; pri vsem pa je temu pouku odmerjeno najmanjše število ur. Vsled tega mora ostati na gimnazijah pouk v fiziki nekoliko bolj teoretičen in omejen na najvažnejše prirodne zakone.
Da bi knjiga ustrezala vsem trem zavodom, bilo je treba osnovati jo nekoliko na bolj obširni podlagi, nego bi bilo treba, ako bi jo hotel nameniti samo jednemu zavodu, recimo gimnaziji. Vender sem preverjen, da zaradi tega ne nastanejo pri pouku nobene težkoče.
Gradivo samo zase sem tako razvrstil in še posebej z različnim tiskom tako zaznamenoval, da se da prav lahko izpuščati, kar bi se zdelo učitelju za ta ali öni zavod nepotrebno, ali česar ne more poučevati, ker mu nedostaje časa.
Marljivemu učencu pa je dana priložnost, da svoje znanje fizikalnih zakonov sam razširjuje in utemeljuje, posebno če izstopi iz šole, zdelavši le nižje razrede srednjih šol (število takih učencev pa se množi od dne do dne).
V	drobnem tisku sem dodal knjigi precejšnje število računskih nalog in vprašanj, katere more učenec prav lahko reševati, ako so mu postali priučeni fizikalni zakoni prava duševna lastnina. Koristi teh nalog in vprašanj v odgojevalnem in praktičnem oziru še posebej poudarjati, ne zdi se mi potrebno.
Knjiga je sicer namenjena v prvi vrsti šolskemu pouku, vender upam, da bode našel tudi drug razumnik v njej marsikatero zrnce, katero ga odškoduje za njegov trud pri prebiranji.
Pri popravljanji tiska in sestavljanji terminologije me je blage volje podpiral prijatelj moj in kolega gosp. prof. Fr. Leveč. Štejem si v prav prijetno dolžnost, da mu izrekam za njegov nesebični trud svojo najtoplejšo zahvalo.
V	Ljubljani meseca aprila 1883.
Pisatelj.
Uvod.
§ 1. Po svojih čutih (vidu, sluhu, vonji, okusu in otipu) dozna-varno, da je razen nas v brezkončnem prostoru brezštevilno rečij. Vse vkup, kar doznavamo ali po svojih čutih doznavati moremo, imenujemo prirodo (Natur); reči v prirodi pa telesa (Körper). To, kar izpolnjuje prostor, v katerem so telesa, imenujemo tvarino (Stoff, Materie); množino tvarine v kakem telesu pa njega maso (Masse).
Opazujoči stanje raznih teles najdemo, da je zelo izpremenljivo. Kamen z roke spuščen pade na zemljo, na nit obešen jo napenja in po gostem tudi pretrga. Voda zmrzuje o mrazu v led; v toploti se pretvarja led zopet v vodo. Solnce vzhaja in zahaja i. t. d.
Vsako izpremembo v stanji teles imenujemo prikazen (pojav, Erscheinung).
§ 2. Železo se razbeli v velikem ognji, v mrzlem prostoru se pa zopet ohladi. — Voda se strdi v mrazu v led, a led je zopet taljiv.
Poleno v peči goreče zgine navidezno skoro vse, ostane le nekoliko pepela. — Ako žgeš kos žvepla, zgine ti vse; razvija se pa pri tej prikazni neko novo plinasto telo, katerega doslej ni bilo. — Prikazni na telesih v prirodi so, kakor je iz povedanega razvidno, dvojne: a) take, pri katerih ostane tvarina bitno neizpremenjena (voda in led sta tvarno jednaka), b) take, pri katerih se tvarine izpreminjajo (goreče poleno, žveplo); prve imenujemo fizikalne (physikalisch), druge kemijske (chemisch).
Oni del prirodoznanstva, kateri se peča s prikaznimi brez bitne izpremembe pri teh udeleženih teles, imenuje se fizika (Physik); kemija (Chemie) pa je del prirodoznanstva, kateri se peča s prikaznimi z bitno izpremembo pri teh udeleženih teles.
§ 3. Izpod neba deži le takrat., kadar je nebo oblačno; dež spremljajo pa dostikrat viharji, grom in blisk. — Dobro zavezan prazen mehur se razpenja na gorki peči in konečno more tudi raz-pokniti. — Zvon zadoni le, ako nanj udariš in se vsled tega udarca trese; njegov glas pa neha, ko se umiri.
Opazujoči večkrat jedno in isto prikazen najdemo, da zavisi nje nastop od nekaterih okolščin, t. j. drugih prikaznij, katere se vsakikrat ponavljajo ter prikazen spremljajo, in da ta prikazen izostane, ako manjka le jedna spremljajočih jo prikaznij. (Da zvon zadoni, mora se tresti i. t. d.) Take prikazni so bitni pogoj nastopu druge prikazni. Razen teh opazujemo še prikazni, katere časih kako prikazen spremljajo, časih pa ne. (Vihar, grom in toča spremljata časih dež, časih ne). Take prikazni'so nastopu druge prikazni nebitne.
Da zvemo zvezo prikaznij, kako sledi prikazen prikazni, kako je jedna bitni ali nebitni pogoj druge, treba natančnega opazovanja. Prikazni opazovati moremo v prvi vrsti takrat, kadar se v prirodi vrše. Tako opazovanje pa je težavno in časih neprilično. Veliko prikaznij v prirodi je zelo redkih ali pa z drugimi tako sklopljenih, da je težavno bitne in nebitne pogoje njih nastopa določevati; vrže se redkokrat, ali v nam neugodnem času. Človeški duh pa je izumil pripomočke, da more vsakdo sam raznovrstne prikazni proizvajati isto tako, kakor se vrše v prirodi, in sicer v njemu najugodnejših okolščinah.
Vsako ponavljanje prikaznij v to svrho, da jih läze opazujemo in da zvemo bitne in nebitne pogoje njih nastopa, imenujemo poskus (Versuch, Experiment). Poskusom potrebni so pa raznovrstni, bolj ali menj umetno sestavljeni stroji in priprave (aparati).
Potem opazovanja prikaznij, bodi si v prirodi sami, bodi si po poskusih, dobimo množino prikaznij, katere so si med seboj v marsičem podobne; zvemo, kako sledi druga drugi; zvemo, da se prikazni vrše vedno pravilno in pod istimi pogoji na jednak način. Pravilnost v ponavljanji prikaznij in njih zavisnost od različnih pogojev imenujemo priroden zakon (Naturgesetz).
Ako znamo navesti prirodni zakon, po katerem se vrši ta ali öna prikazen, pravimo, da znamo prikazen popisati. S tem pa še ni dovolj, poznati hočemo tudi uzroke prikaznij. Prikazen pojasnimo, ako vemo navesti vse pogoje in uzroke nje nastopa.
Iskaje uzrokov različnim prikaznim pridemo tako daleč, da moramo jemati konečno kakor uzroke prikaznij nekaj, česar ne moremo več čutiti in dalje doznavati. Take konečne uzroke prikaznij imenujemo potem sile (Kräfte).
N. pr. Na niti viseč kamen jo napenja; ako jo pretrga, pade na zemljo. Ako kamen z roke spustiš, pade na zemljo; po poševni cesti ali strmini se kota v dol. Vsem tem prikaznim iščemo uzroka v medsebojni privlačnosti zemlje in drugih teles ter ga imenujemo težnost (Schwerkraft). Ako poznamo zakone padanja teles, poznamo tudi način delovanja te sile, katere same ob sebi ne moremo čutiti.
Iz povedanega sledi, da je fizika znanost, katere podlaga je izkušnja, in da imamo učeči se zakone fizikalnih prikaznij staviti v prvo vrsto opazovanje in poskus.
I. Občna svojstva.
§ 4. Telesa, naj si bodo med seboj glede tvarine še toliko različna, imajo vender nekatera vsem občna svojstva. Ker se fizika peča s prikaznimi na telesih, treba se je torej najprej seznaniti s telesi in njih svojstvi. Najprej hočemo govoriti o občnih svojstvih in ta so: 1.) prostornost, 2.) neprodirnost, 3.) mehanična deljivost,, 4.) luknjičavost, 5.) razteznost in stisljivost, 6.) vztrajnost, 7.) težnost.
§ 5. Prostornost (Ausdehnung im Eaume). Vsako telo izpolnjuje del prostora, to je, razprostira se v prostoru na tri medsebojno pravokotne strani: na dolžino, širino in višino ali globino. Kolikost prostora, v katerem se telo razprostira, zove se njegova prostornina, telesnina ali telesna vsebina (Volumen, Eaum- oder Korperinhalt). Meje telesa so ploskve in način, kako se telo razprostira v prostoru, kako ga ploskve omejujejo, določuje njegovo obliko (Gestalt, Figur).
Kakšna merila poznaš za merjenje dolžine, širine in višine; kakšna za merjenje ploskev in za merjenje prostornine? Ponavljaj jih! Kakšen razloček nahajaš med geometrijskimi in fizičnimi telesi? Naštej nekoliko teles v izbi, ter označi njihovo dolžino, širino in višino; povej kakšno obliko imajo!
§ 6. Neprodirnost (Unduvchdringlichkeit). Poskusi: a) Na ono mesto mize, kjer leži knjiga, ne moreš položiti roke, ali druge reči, dokler knjige ne odstraniš. — b) Čez rob do vrha polne kupice razlije se nekoliko vode, ako vtakneš v njo žlico ali kako drugo reč. — c) Vzemi steklenico (slika 1.),
Slika 1.
zamaši jej grlo s pluto in vtakni skozi to livnik prav trdno. Ako v livnik naliješ vode, ostane v njem, a ne teče v steklenico. Steklenica se napolni z vodo le takrat, ako more zrak oditi skozi zamašek. Vsako telo in torej tudi vsaka tvarina izpolnjuje prostor, v katerem je, tako da ob jednem na istem prostoru druga tvarina ne more biti; vsaka tvarina je torej neprodirna ali njej pripada svojstvo neprodirnosti.
Ako vtakneš v vodo kos gobe, odhajajo iz nje mehurčki; od kod in zakaj? Kalupi, v katere vlivajo zvonove, morajo imeti več stranskih lukenj, odduškov; zakaj? Ako s pestjo po vodi udariš in te pest zaboli, ali si se prepričal o neprodirnosti vode?
§ 7. Mehanična deljivost (mechanische Theilbarkeit). S tem, da tolčeš, piliš, žagaš, drgneš, stiskaš, v obče s kakim orodjem na telesa deluješ, moreš vsako telo razdeliti v več istovrstnih delov; vsakega teh delov zopet v manjše dele i. t. d. Ako tolčeš po kamnu, razdrobi se najprej v več koscev, te kosce moreš v posebnih mlinih toliko zdrobiti, da dobiš prah moki podoben. Gram mošaka napolnjuje izbo več let s svojim vonjem, torej s svojimi delci, čeravno izbo vsaki dan odpiramo.
Vsako telo je torej deljivo, ali ono ima svojstvo deljivosti.
Deleči jedno in isto telo dobivamo vedno manjše kosce; — ti kosci morajo postati sčasom tako majhni, da jih ni moči več videti in sploh čutiti. Misliti si vender moramo, da ima mehanično deljenje tudi svoje meje. Potem pa je sestavljeno vsako telo iz delov, kateri mehaničnim potem niso več deljivi. Take najmanjše dele imenujemo molekule (Moleküle). Molekule je možno deliti le s kemijskimi pripomočki. Najmanjše delce teles, kateri niso na noben način deljivi, imenujemo atome (Atome).
Molekuli so vedno iz iste tvarine, kakor celo telo, atomi pa ne vselej, n. pr. molekul vode sestoji iz vodika in kisika. Molekuli so skupine vsaj dveh ali pa tudi več atomov; fizična telesa pa skupine molekulov.
§ 8. Luknjičavost (Porosität). Na kruhu, gobi, siru, mehkem lesu i. t., d. opazujemo že s samim očesom veliko število večjih ali manjših luknjic, v katerih je zrak, voda ali kako drugo telo. — Ako stoji kozarec vode več časa na gorkem, nabere se na steklu veliko število zračnih mehurčkov. Med posameznimi molekuli vode moral je biti torej prostor za ta zrak. — Kakor se prepričamo pri teh telesih, misliti si moramo, da tudi molekuli drugih teles niso v po polnem natančni dotiki, ampak da je med njimi večji ali manjši prostor, luknjice (Poren). Telesa so torej luknjičava (porös).
Slika 2.
Ako se potiš, priča ti li ta prikazen, da je koža luknjičava? — Kako si pojasnjuješ prikazen, da postane les v vodi ležeč tudi znotraj moker?
Luknjice nekaterih teles so tako male, 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 i. t. d. da se tudi živo srebro stiskati (tiskalo za živo srebro).
§ 9. Razteznost in stisljivost (Ausdehnbarkeit und Zusarn-mendruckbarkeit). Prostornina jednega in istega telesa ni neizpremen-ljiva. Sploh moremo telesom njih prostornino zmanjšati z vsakim dosti jakim pritiskom.
Poskusi: a) Vzemi močno stekleno, na jednem konci privarjeno cev (slika 2.); potem bat, kateri se da nepro-dušno po cevi premikati. Ako ta bat porivaš v cev, spraviš ga prav globoko, ven-der ne do dna. Ko pa nehaš pritiskati, raztegne se zrak pod batom ter ga porine nazaj. Poskus kaže, da je zrak v cevi zelo stisljiv in tudi raztezen. — b) Vzemi kovinsko kroglo in obroč tako prirejen, da gre krogla ravno skozi obroč (slika 3.) Ako kroglo obesiš nekoliko časa v plamen vinskega cveta, poveča se njena prostornina, kar spoznaš na tem, da krogla ne gre več skozi obroč. Ko se pa krogla zopet ohladi, pade skozi obroč. — c) Stekleno posodo napolni do vrha z vodo, potem jo dobro zamaši; vzamašek vtakni pa na obeh koncih odprto stekleno cev. Ako postaviš tako pripravljeno posodo k ognju ali jo sploh greješ, vstaja voda v stekleni cevi; pri ohlajenji pa zopet pada. — d) Dobro zavezan mehur razpoči na gorkem prostoru, ker se zrak v njem razteza.
Telesom se prostornina poveča ali telesa se raztegnejo, ako ja segrejemo; prostornina pa se njim zmanjša ali ona se skrčijo, ako ja ohladimo.
Slika 3.
§ 10. Nekoliko o toploti in temperaturi. Ako se dotikamo različnih teles, d. pr. zakurjene peči, mize, stene, ledu i. t. d., vzprijemamo posebne občutke, katere izrazujemo s tem, da pravimo: peč je gorka, miza je hladna, led je mrzel i. t. d. Doteknivši se krogle (slika 3.), katero smo več časa v plamenu držali, čutimo jo vročo, ali vsaj precej toplo. Poskus nam kaže, da se je povečala ob jednem tudi nje prostornina. Uzrok takim prikaznim imenujemo toploto (Wärme); stanje teles glede tega ali so topla, mrzla i. t. d. pa toplotnost (Wärmezustand). — Jedno in isto telo more biti po vrsti toplo, mrzlo, vroče; torej imamo v toplotnosti razločevati tudi stopinje. Stopinjo toplotnosti kakega telesa imenujemo njegovo temperaturo ali toplino (Temperatur). Ima li isto telo več toplote v sebi, pravimo, da ima višjo temperaturo in obratno.
Razbeljena železna krogla se ohladi, ako jo vržemo v škaf vode, voda pa se nekoliko segreje; — konečno imata voda in krogla isto temperaturo. Toplota prehaja torej z jednega telesa na drugo, in sicer s toplejšega na mrzlejše. Tak prehod toplote z jednega telesa na drugo, prvega se dotikajoče, imenujemo podelitev toplote (Mittheilung der Wärme). Ako se dotaknemo toplejšega telesa nego smo sami, dobivamo od njega nekoliko toplote; nasprotno izgubimo toplote, ako se dotaknemo mrzlejšega. S svojimi čuti temperature telesom ne moremo določevati, ker nas naši čuti večkrat varajo; n. pr. ako pridemo v zimskem času z mrzlega v nezakurjeno sobo, dozdeva se nam toplejša nego je v resnici; mrzlejša dozdeva se nam pa, ako pridemo v njo iz druge, prav tople sobe.
Temperaturi dveh teles moremo medsebojno primerjati torej le po drugih učinkih toplote. Taki učinki so raztezanje teles po toploti. Govoreči pozneje o toploti, bodemo dokazali, da se vsa telesa ne raztegnejo za toliko, ako so se do iste temperature segrela; prostornina jednega in istega telesa pa je večja, ako je njega temperatura višja in obratno; pri isti temperaturi je prostornina neizpremenjena, ako je ostal le tlak na telo tudi neizpremenjen. S tem, da opazujemo prostornine istega telesa, ki ima z drugimi jednake temperature, in da te medsebojno primerjamo, moremo primerjati tudi temperature teh teles.
Vsako orodje, s katerim moremo meriti temperature, imenujemo toplomer ali termometer (Thermometer).
Najnavadnejši so živosreberni termometri.
v
§ 11. Živosreberni termometer (Quecksilberthermom,eter) prireja se na ta-le način:
Na tanko in povsod jednako široko cev privari se na jednem konci steklena kroglica. To kroglico in nekoliko cevi napolnimo s čistim živim srebrom s tem, da cev segrevamo in potem z odprtim koncem stavimo v živo srebro. Pri segrevanji se je raztegnil zrak v cevi in krogli in nekoliko ga je odšlo; pri ohlajenji pa vtisne zunanji zrak živo srebro v cev. Z živim srebrom približno do polovice napolnjeno cev segrejemo potlej na plamenu toliko, da odide iz cevi ves zrak in da izstopi na odprtem konci tudi nekoliko živega srebra; — potem pa zavarimo cev. V cevi je sedaj 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, kateri moremo vsakikrat lahko in natančno dobiti. Taki temperaturi sta temperatura talečega se ledu in temperatura vrele vode. Da določimo stanje živega srebra pri temperaturi talečega se ledii, postavimo cev v posodo polno čistega razdrobljenega ledu. Živo srebro v cevi pada sprva, konečno obstoji pa pri gotovi točki, od katere se ne premakne, dokler se ni ves led stalil. To točko zazna-menujemo na cevi, ter jo imenujemo ledišče (Gefrier- oder Eispunht).
Ko je ledišče določeno, obesimo termometrovo cev v posebno posodo (slika 4.), v kateri je na dnu nekoliko čiste vode. To vodo segrejemo, da začne vreti. Vodene pare krožijo okoli cevi in odhajajo po stranskih dveh luknjah. Živo srebro v cevi se dvigne do gotove točke, pri kateri ostane neizpremenljivo, dokler je še v posodi le kaplja vode. To točko imenujemo vrelišče (Siede-punkt). Ledišče in vrelišče sta temelj vsaki delitvi, torej se imenujeta temeljni točki (Fundamen-talpunfcte), njijina razdalja pa temeljna razdalja (Fundamentalabstand').
Temeljno razdaljo delimo ali v 80, ali v 100, ali v 180 jednakih delov, stopinj (Grade) imenovanih; in potem imamo 80delne ali termometre z Reaumurjevo, lOOdelne ali termometre s Celsijevo, 180delne ali termometre z Fahrenheitovo delitvijo. Stopinje vnašamo tudi pod lediščem. 80- in lOOdelni termometri imajo pri ledišči številko 0, pri vrelišči torej 80, oziroma 100. 180delni termometri imajo pri ledišči številko 32, pri vrelišči 212 in ničlo 32 stopinj pod lediščem. Pod ničlo proti krogli štejemo stopinje na novo in jih razločuje od stopinj nad ničlo, toploto kažečim, imenujemo stopinje mraza.
Slika 4.
Stopinje toplote zaznamenujemo s -f- (plus), stopinje mraza z
—	(minus); znak stopinje je
Ako stoji živo srebro v kakem slučaji do stopinje n delitve po Celsiji, pišemo to +n°C in beremo n stopinj Celsijevih, in sicer toplote, ako je številka n nad ničlo, in mraza, ako je n pod ničlo. Jednako znači m°R m stopinj Reaumurjevih in r°B r stopinj Fahrenheitovih.
Temperaturo kakega telesa merimo s termometrom s tem, da povemo, do katere stopinje stoji živo srebro v cevi, ako ima isto temperaturo kakor dotično telo. Določuje temperaturo kakega telesa treba torej termometer spraviti z njim v dotiko in čakati, da dobita oba isto temperaturo.
Ker je 80 Reaumurjevih stopinj jednakih 100 Celsijevim in 180 Fahrenheitovim, imamo za pretvorbo različnih stopinj te-le jednačbe:
10C=!<>Ä = !°.F____1.)
1° R — f5 C = f15 F____2.)
1»F — i» C = Ä____3.)
Ker ima Fahrenheitov termometer pri ledišči številko 32, moraš pre-tvarjaje Reaumurjeve in Celsijeve stopinje v Fahrenheitove dobljenemu produktu prišteti število 32; pretvarjaje pa Fahrenheitove stopinje v Reaumurjeve ali Celsijeve najprej odšteti 32 in ostanek še le množiti z A, oziroma z
Koliko C° je: 30° R, 45° F, — 5° R, +16° F?
Koliko R" je: —15° C, 30° F, 45° F?
Koliko F" je: 70° C, 48° R, —15° C, -6° R?
Da je termometer prav občutljiv, mora imeti tanko in dolgo cev, pa nekoliko večjo kroglo. Krogla pa vender ne sme biti prevelika, ker drugače bi preveč toplote jemal termometer telesu, katerega temperaturo hočemo meriti.
§ 12. Vztrajnost (Beharrungsvermögen). Poskusi: a) Na steklenico s precej širokim grlom postavi mali obroč po konci; na obroč pa denar, da leži ravno nad grlom. Ako udariš obroč naglo v stran, pade denar v steklenico. — b) Postavi na mizo skledo polno vode. Ako skledo naglo nekoliko naprej potegneš, teče voda začetkom nazaj; ko pa gibanje ustaviš, steče nekoliko vode naprej čez skledo.
—	c) Ako zavrtiš na gladkih tleh vrtalko, vrti se prav dolgo časa. Hoteč jo ustaviti čutiš poseben upor. — Iz teh poskusov sledi:
Vsako telo hoče vztrajati v stanji, v katerem se nahaja; ako je mirno, hoče ostati mirno, in da se začne gibati, treba je posebnega zunanjega uzroka; ako se giblje, hoče se v jedno mer gibati; da se ustavi, treba isto tako zunanjega uzroka. Svojstvo teles, da vztrajajo v stanji, v katerem so, imenujemo vztrajnost.
Vsak uzrok, kateri more premagati vztrajnost, imenujemo silo (Kraft); öna sila, katera izpreminja stanje miril v stanje gibanja, zove se gibajoča sila (bewegende Kraft); ona sila pa, katera ustavlja gibanje, uporna sila (Widerstandskraft). Izmed upornih sil sta najvažnejši trenje in pa upor zraka, v katerem se telesa gibljejo.
Krogla, katero potočiš po ravni in gladki cesti, kota so dosti dalje, nego na novo s kamenjem nasuti, hrapavi cesti. Pri prvi cesti je trenje manjše, pri drugi večje.
Vztrajnost je svojstvo vsakega telesa in vsakega njegovega molekula. Vztrajnost onih teles, katera imajo več tvarine, mora biti torej večja.
Prav težka vrtalka se ne ustavi tako hitro, kakor lahka. — Težkega kolesa ni moči v teku ustaviti. — Na vozu stoječ človek pade nazaj, ako se voz naglo naprej pomakne; naprej pa pade človek, ako voz v teku hitro obstoji. — Jezdec pade s konja, ako ta naglo v stran skoči. — Zakaj rabimo pri raznih strojih, n. pr. parnih, velika, vrteča se kolesa, zamašnjake? — Povej že druge primere, v katerih opazuješ vztrajnost teles!
§ 13. Težnost (Schwere). Poskusi: a) Položi velik kamen na tanko, na koncih podprto deščico. Kamen stare deščico in pade na zemljo. — b) Na niti viseč kamen napenja nit, in če je tanka, pretrga jo ter pade na zemljo. — c) Na nit obesi kamen, da je napeta; poleg niti spusti iz roke drug kamen, da pade na zemljo. Kamen pada vsakikrat vzporedno z nitjo. — Poskusi torej kažejo: Vsako samo sebi prepuščeno telo pada proti zemlji. Vsled zakona vztrajnosti imamo iskati uzroka tem prikaznim zunaj teles, in sicer ondi, kamor se vsa telesa gibljejo. Ta uzrok ali to silo imenujemo težnost (Schwerkraft); telesa pa so težna (schwer). Težnost ni druzega nego sila, s katero vleče zemlja vsa telesa nase. Ker padajo vsa telesa proti zemeljskemu središču, mislimo si sedež težnosti tudi tam.
Mer prosto padajočega telesa imenujemo vertikalno ali navpično (vertical, lotlirecht).
Da jo vsaki pot najdemo, služi nam svinčnica (Bleiloth), t. j. valjast in spodaj priostren kos svinca, ali druge težke kovine, viseč na močni, vender bolj tanki niti. S pomočjo svinčnice moremo vsakovrstne predmete, kakor stebre, stene i. t. d., staviti vertikalno. (Kako se mora to vršiti?)
Poskus: Ako obesimo svinčnico nad mirno stoječo vodo v veliki posodi, in ako položimo jedno kateto pravokotnega trikotnika vzporedno z nitjo, prepričali se bodemo, da stoji nit na površji vode pravokotno. Vsako ravnino, na kateri stoji vertikalna prema pravokotno, imenujemo vodoravno ali horizontalno (wasserrecht oder horizontal).
Da se prepričamo, stoji Ii kak predmet vodoravno ali ne, služi nam grebljica (Schrottwage) (slika 5.)
Grebljica je jednakokrak trikotnik Slika 5.	abc; osnovnica a,J je razpolovljena v d,
pri vrhu e pa je obešena svinčnica d. Od vrha do razpolovišča d vrezana je na lesu črta. Ako postavimo grebljico n. pr. na mizo, in ako pade nit v zarezo, tri-kotnikova višina je potem vertikalna, osnovnica torej horizontalna.
Kako moreš z grebljico predmete, n. pr. mize, klopi i. t. d., staviti horizontalno? — Na katero stran zareze visela bode nit, ako stoji miza pošev in je desna stran višja nego leva?
Poskus: Ako spustiš z iste višine košček papirja in kovan denar istodobno, ne dospeta oba istodobno do tal; papir potrebuje več časa, da dospe na zemljo.
Ako ponoviš isti poskus v stekleni cevi, iz katere je odstranjen ves zrak, padajo papir in denar, in sploh vsa telesa, z jednako hitrostjo.
Težnost deluje na vsa telesa z isto jakostjo ali vsa telesa so istotežna.
V zraku padajoča telesa ovira v padanji zračni upor.
Telo imajoče malo tvarine ne more zraka tako lahko odstranjevati kakor telo imajoče veliko tvarine.
Poskus: Raztolči kamen ali kako drugo telo v male kose ter jih spuščaj z roke na zemljo, — vsi padajo na zemljo.
Težnost deluje na vsako najmanjše delce teles, torej tudi na molekule in atome.
Natančni poskusi uče dalje, da je težnost v večjih razdaljah od zemeljskega središča manjša, in sicer da je težnost 4, 9, 16,... n1 krat manjša, ako je razdalja od zemeljskega središča 2, 3, 4,... «krat večja.
§ 14. Teža (Gewicht). Kamen na niti viseč jo napenja, na roki ležeč jo tlači k zemlji. Sploh tlači vsled težnosti vsako telo podlago, na kateri leži. Tlak na podlago je manjši, ako stoji podlaga pošev.
Tlak podloženega telesa na horizontalno podlago ali teg obešenega telesa v vertikalni meri imenujemo njega äbsolutno ali nasebno težo (absolutes Gewicht).
Ako priložiš h kamenu v roki še drugega, tlak na roko postane večji, — teža teles zavisi torej od njih mase.
Ker je vsako delce težko, mora biti teža telesa 2, 3, ... «krat večja nego teža drugega, ako ima 2, 3, ... «krat več mase.
Da moremo težo različnih teles medsebojno primerjati, moramo jemati težo jednega telesa, katero je sploh poljubno, za jednoto teže. Taka jednota teže je teža kubičnega centimetra vode pri temperaturi 4° C; imenujemo jo gram. Ako povemo, teža telesa A je jednaka 25 gramom, ima ta izrek to zmisel, da je tlak telesa A tolik, kolik je tlak 25 kub.% čiste vode pri -j- 4° C.
Orodja, s katerimi določujemo težo teles glede določene jednote, imenujemo tehtnice. Težo teles določevati pravi se telesa tehtati. Da postane tehtanje priročnejše, ne jemljemo vode, ampak telesa od kovin, uteži (Gewichte) imenovane, katerih teža je glede vode natančno določena.
Kakor pri merjenji dolžin, ploskev in prostornin, tudi nimamo za tehtanje samo jedne jednote, ampak več, n. pr. dekagrame, hektogräme, kilograme i. t. d. — Koliko gramov ima kilogram, decigram i, t. d.? Ponavljaj to, kar si se učil o utežeh v računstvu!
§ 15. Specifična teža in gostota (Specifisches Gewicht und Dichte). Tehtaje kocki od železa in srebra, katerih vsaka stran je jednaka centimetru, najdemo težo železne kocke jednako 7 "8 9j \ težo sreberne kocke jednako 10 • 5 9j.
Prostorno-jednaka telesa nimajo jednake teže, ampak vsako ima svojo posebno težo. Težo kakega telesa, katerega prostornina je jednaka jednoti, imenujemo njegovo specifično ali primerno ' težo. Za jednoto prostornine jemljemo 1 kub.%, ali 1 kub.<*/m; specifična teža je dana potem v gramih, oziroma kilogramih.
Specifična teža železa je 7 • 8, specf. teža srebra 10 • 5.
Ako znači v (volumen) prostornino, s specifično težo, p (pondus) absolutno težo kakega telesa, je
p = v.s,.....t. j.
Absolutna teža je jednaka prostornini množeni s specifično težo......1.)
Absolutno težo dobimo v gramih, oziroma kilogramih, ako je prostornina dana v kubičnih centimetrih, oziroma decimetrih.
Iz jednačbe p = v .s dobimo, deleči jo s v
8 = 2-, t. j.
v' J
Specifična teža je jednaka absolutni teži deljeni s prostornino......2.)
Deleči jednačbo p = v .s z s dobimo
P t • v = —, t. i.
s' J
Prostornina je jednaka absolutni teži deljeni s specifično......3.)
Kolika je absolutna teža svinca, čegar prostornina je 8 kubspecifična teža .11-4? — Kolika je absolutna teža III vode, spec. teža 1? — Kos železa tehta 3 kjg, kolika je njegova prostornina, spec. teža 7'8? — Posoda z vodo tehta 6'4 posoda sama 40 rljg; kolika je prostornina posode, kolika teža vode v njej, koliko l vode je v posodi?
1 kub.% vode tehta 1 2/. 1 hub.% srebra 10-5 9/; — torej je 1 kub.cjm srebra 10 • 5krat težji od 1 Jcub.%, vode; sploh mora biti vsako sreberno telo 10'5krat težje, nego voda, katera ima s srebrom jednako prostornino.
Število, katero pove, kolikokrat je kako telo težje, nego isto toliko telo vode pri -j- 4°.C, imenujemo gostoto tega telesa.
Ker so, kakor smo slišali, vsi molekuli istotežni, moramo si misliti, da so molekuli v onem telesu, katero je pri jednaki prostornini težje, tolikokrat bliže drug drugemu, tolikokrat gostejši, kolikor-krat je njegova teža večja.
Primerjaje gostoto teles, jemljemo gostoto vode pri -j- 4° C za jednoto gostote. Števila, katera zaznamenujejo gostoto teles, so brezimenska, ker so kvocijenti, drugače pa tista, katera zaznamenujejo specifično težo.
V	oddelku o toploti učili se bodemo, da se specifična teža in gostota izpreminjata s temperaturo.
§ 16. Težišče (Schwerpunkt). Vzemi leseno desko ter jo skušaj na priostren in na mizi utrjen kvišku stoječ žebelj tako posaditi, da ne pade. Na prvi hip se ti ne posreči, s časom moreš vender najti na deski točko, v kateri jo moreš tako podpreti, da ti ne samo ne pade, ampak ostane horizontalna.
V	vsakem telesu moremo najti točko, da ostane telo, ako je v tej točki podpremo, mirno in horizontalno; to točko imenujemo težišče. V tej točki moremo si misliti združeno maso vsega telesa. Vsaka skozi težišče potegnena prema črta je težišnica (Schwerlinie); težišnica, katera je ob jednem vertikalna, pa črta namernica (Richtungslinie), ker kaže mer prosto padajočega telesa.
Cfi	Ct
Slika 6.
Ako si težišče kakega telesa za-znamiš in telo potem obesiš na nit, prepričaš se lahko z ravnilom, da leži težišče v meri napete niti.
Iz tega pa sledi, kako moremo težišče kakega telesa prav lahko najti. Vzemimo, da imamo najti težišče štiri-oglate deske (slika 6.) Ako obesimo desko v točki A na nit AC, leži težišče v premi
AB. Ako obesimo potem desko v točki D na nit CD, leži težišče v premi DE; težišče S mora biti torej presečišče prem AB in DE.
Na drug način najdeš lahko težišče tudi s tem, da dotično telo na robu vodoravnega ravnila toliko sem ter tjä premikaš, dokler ostane mirno in ne pade. Ako si zaznamiš premo, v kateri se dotika telo ravnila, leži težišče v tej premi. Da določiš ležo težišča natančno, treba je telo v drugi meri zopet tako na ravnilo položiti, da ne pade. S tem najdeš drugo težišnico; presečišče obeh je težišče.
Ta način določevanja težišča je pripraven bolj za ploščnata telesa.
§ 17. Zračni tlak (Luftdruck). Zemljo obdaje od vseh stranij zrak ali vzduh. Čeravno ga ne vidimo, čutimo ga vender pri vsakem hitrem gibanji. Zrak nosi oblake; veter ni nič dragega nego gibajoči se zrak. Ves zrak okoli zemlje imenujemo ozračje ali atmosfero (Atmosphäre).
Da ima zrak tudi težo, kaže jasno sledeči poskus: Okroglo stekleno posodo (slika 7.),	Slika 7.
katera drži 6—10 1 in se da zapreti s pipo, stehtajmo najprej polno zraka; drugikrat jo stehtajmo, ko smo odstranili iz nje s posebno pripravo (zračno sesalko) ves zrak. Po polnem prazna posoda ima manjšo težo, in izguba na teži je jednaka teži zraka, katerega smo odstranili iz posode. — (Na isti način moremo se prepričati, da ima tudi vsako drugo zraku	Slika 8.
podobno telo svojo težo). — Ker je zrak težek, sledi neposredno, da mora tlačiti zemljo in sploh vsako telo, katerega se dotika. Pozneje bodemo dokazali, da je na površji morja zračni tlak na vsak kvadratni centimeter jednak 1033 9/. Tolik tlak imenuje se tlakjedne atmosfere.
Tlak in gostota zraka sta v višini manjša nego na zemeljskem površji.
Zračni tlak pojasnjuje tudi ta-le poskus:
Napolni kozarec do vrha z vodo ter položi nanj list papirja. Kozarec moreš sedaj počasno vzvrniti (slika 8.), a list ne odpade in voda ne izteka.
II. Molekularne sile, njih delovanje in učinki.
§ 18. Zveznost (Cohäsion). Poskusi: a) Vzemi leseno palico, ter jo skušaj raztrgati, prelomiti ali zdrobiti; — vsaki pot čutiš, da se palica bolj ali menj upira pretvorbi v drugo obliko. — b) Ako vtakneš prst v vodo, obvisi nekoliko kapljic vode na njem. Živo srebro, voda tvorita v malih delih kroglice, kapljice. — c) Ako porineš bat v otlo cev (slika 2.), čutiš upor, in ako nehaš pritiskati, odskoči bat. nazaj.
Med posameznimi molekuli delovati morajo torej sile, katere molekule medsebojno v določeni leži vežejo in se vsakemu preina-čenju medsebojne razdalje molekulov upirajo.
Te sile so zvezne sile ali sploh zveznost; ker delujejo med molekuli, zovejo se tudi molekularne sile (Molekularkräf'te), in sicer so dvoje: a) privlačne; katere molekulom branijo se oddaljevati in katere vzbujamo, ako hočemo telo pretrgati; b) odbijalne, katere molekule odbijajo, ako jih stiskamo.
Oboje sile delujejo le v neskončno majheno daljavo; pri različnih telesih so različne. Sploh zmanjšuje toplota privlačne in povečava odbijalne sile, kar vidimo iz tega, da toplota telesom prostornino povečava.
§ 19. Skupnost (Aggregatzustand). V vodi je precej lahko gibati roko, molekuli vode so torej gibljivi in se dajo lahko odrivati. Še bolj lahko je odrivati zračne molekule. Ko se v njem gibljemo, navadno ga ne čutimo. Molekularne sile vežejo molekule teles v različnih merah; način, kako se vežejo molekuli jednega in istega telesa medsebojno, imenujemo njihovo skupnost. Glede skupnosti moramo uvrščevati telesa v tri vrste ter imamo: a) trdna, b) kap -ljivo tekoča, c) raztezno tekoča telesa.
Trdna telesa (feste Körper) imajo sebi lastno obliko in se vsaki preinačbi medsebojne leže molekulov izdatno upirajo. (Les, kamen, železo i. t. d.)
Kap ljivo tekoča telesa (tropfbarflüssige K.) nimajo sebi lastne oblike (shranjevati ja moramo torej v posodah), vender pa določeno prostornino. V malem mnoštvu tvorijo kroglice, kaplje imenovane. Zveznost posameznih molekulov je neznatna; preinačenju svoje oblike ne stavijo nobenega upora.
Raztezno tekoča telesa (ausdehnsamflüssige K.) razločujejo se od kapljivih v tem, da nimajo sebi lastne prostornine ter se raztezajo, do gotove meje tudi težnosti nasproti, na vse strani. (Z zra-
kom določene teže moremo napolniti vsako poljubno veliko posodo). Pri teh telesih prav za prav o zveznosti še govoriti ne moremo. (Zrak, svetilni plin i. t. d.)
Vsled razteznosti pritiskajo molekuli raztezno tekočih teles na stene posod, v katerih so; ta tlak na stene imenujemo njih raz-penjavost (Expansivkraß) ali napetost (Spannung).
Raztezno tekoča telesa možno je dostikrat pretvoriti v kapljivo tekoča, n. pr. vodene hlape. Taka telesa, ki se dajo lahko pretvoriti v kapljivo tekočo skupnost, so hlapi ali pare (Dünste oder Dämpfe); ostala pa plini (Gase).
Kapljivo tekoča telesa imenujemo kratko kapljevine ali tekočine; raztezno tekoča pa pline ali zrakovine (vzdušnine).
Voda more biti trdna (led), tekoča (navadno) in plinasta (vodeni hlapi); isto velja tudi za železo, žveplo in celo vrsto drugih.
§ 20. Skupnost trdnih teles. Nekatera trdna telesa moremo mehanično precej lahko deliti ali njim dajati drugo obliko, druga bolj težko. Trda (hart) telesa so öna, katera se izdatno upirajo, ko jim hočemo delke odtrgati; — nasprotno so mehka (weich).
Oba pojma sta le primerna, kajti govorimo n. pr. o trdem in mehkem lesu, kruhu, železu i. t. d. Izmed dveh tvarin je ona trša, s katero moremo drugo rezati ali praskati. Jedno in isto telo more biti trdo ali pa mehko. Trdota zavisi od marsikaterih okolščin. 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. Kovine čiste so sploh mehkejše, nego njih zmesi. Za to se primeša zlatu in srebru bakra, da postaneta trša. Izkušnja uči, da je med vsemi rudami lojevec ali milovka naj-mehkejši in dijamant najtrši. Mohs sestavil je posebno trdotno lestvico (Härtescala). Ta lestvica je: 1.) lojevec ali milovka, 2.) kamena sol, 3.) apnenec, 4.) jedavec, 5.) apatit, 6.) živec, 7.) kvareč, 8.) topaz, 9.) korund, 10.) dijamant.
Krhka (spröde) telesa so öna, katera se teköj zdrobijo, ako se pretrga zveza med nekaterimi molekuli.
Steklena plošča razleti v veliko kosov, ako jo upogibljemo ali zvijamo. Steklenice z debelimi stenami, hitro ohlajene (bolonjske steklenice), razprše se v prah, ako jih malo prasnemo s kremencem. Steklene kaplje, t. j. kaplje, katere dobimo spustivši nekoliko tekoče steklovine naglo v vodo, da se strdi; razprše se v prah, ako jim odtrgamo ost.
Od železa, srebra, zlata dajo se vleči dolge, poljubno tanke žice; od voska delamo raznovrstne podobe; od ilovice dela lončar lonce. Telesa, katera se dajo iz jedne oblike stalno pretvoriti v drugo, pa se zveznost ne pretrga, so vlečna ali raztezna (dehnbar).
Vosek, smola sta v mrazu trda in krhka; topla pa mehka in raztezna. Zelo raztezno n. pr. je zlato. Cekin je možno skovati v tanke listke, s katerimi bi mogli poviti jezdeca in njegovega konja.
Kroglo od kavčuka moreš izdatno stiskati, da postane manjša; ko nehaš pritiskati, postane zopet okrogla, kakeršna je bila. Jekleno pero smeš precej zavijati; ko je spustiš, dobi svojo prvobitno obliko.
Telesa, katera menjajo svojo obliko in časi tudi prostornino, ako deluje nanja sila, a dobe svojo prvobitno, obliko in prostornino, ko sila neha, so prožna (elastisch). Svojstvo teles, da so prožna, imenuje se prožnost (Elasticitat); v prožnem telesu delujoča sila, katera spravlja telesne molekule v njih naravno ležo, imenuje se prožna sila ali s kratka prožnost (Elasticitatskraft). Ako kriviš jekleno šibiko, vrne se po polnem v svojo prvobitno obliko in ležo le takrat, ako nanjo delujoča sila ni prekoračila gotove meje. Ako je sila prevelika, šibika se ali stere ali pa ostane nekoliko ukrivljena.
Mera za kolikost prožnosti (Elasticitatsgrosse) je ona največja sila, katera sme delovati na prožno telo, da dobi to svojo prvobitno obliko, ko je sila nehala nanje delovati.
Prožnost je molekularna sila, katera se vzbudi, ako skušamo molekule v druge razdalje spraviti; do gotove meje (meje prožnosti, Elasticitatsgrenze) je prožnost sorazmerna kolikosti premikanja molekulov.
Prožnost vzbuja se, ako prožna telesa raztezamo, tlačimo, zvijamo, sučemo ali upogibljemo.
Po polnem prožna telesa so plinasta telesa, kapljevine le pri tlačenji; nekoliko prožna so pa vsa telesa. Stekleno šipo na oknu moreš nekoliko upogniti, pa se ne stere in skoči nazaj, ko prst odtegneš. Toplota in način obdelovanja vplivata močno na prožnost. Jeklo razbeljeno in naglo ohlajeno postane trdo in krhko; trdo jeklo do gotove temperature segreto, ostane prožno. — Baker, med, srebro postanejo prožni, ako se polagoma kujejo.
Prožna telesa rabimo: 1.) za obleko,
Slika 9.
da se telesu dobro prilega in ga v gibanji ne moti; 2.) kakor gibajočo silo (pri urah i. t. d.); 3.) da zmanjšujemo udarce, (peresa pri kočijah, krhke reči treba zavijati v slamo i. t. d., da se pri poši-Ijatvi ne poterejo); 4.) da dve ali več rečij drugo k drugi pritiskamo (pri klju-čanicah, nožih i. t. d.); 5.) da merimo sile in določujemo teže (pri silomerih in tehtnicah na peresa).
Silo mer (Dynamometer) (slika 9.) je podolgasto zvita prožna jeklena proga;
*
na jedni strani ima ha posebni plošči vrtljiv kazalec, na drugi strani je vzvod tako pritrjen, da poriva kazalec od desne proti levi, ako raztezamo progo v meri njene dolžine. Kazalec se giblje pred delitvijo, katero prirejamo s tem, da raztezamo silomer po vrsti z utežmi 1, 2, . . . nty in zaznamenujemo točke, v katerih stoji vsakikrat kazalec.
Prožna tehtnica (Federwage) je po konci stoječe zvito jekleno pero. Ako položimo nanje utež, upogne se, in sicer tem bolj, čim večja je utež. Ako smo si zaznamenovali. koliko se upogne pero, ko nänje položimo 1, 2, . . . nty, moremo potem razna telesa tehtati. Teža kamenu n. pr. je 10%, ako stisne pero toliko, kolikor utež 10 Ker pero ni po polnem prožno, treba je delitev pri silomeru in prožni tehtnici večkrat popraviti.
§ 21. Trdnost (Festigkeit) imenujemo upor, katerega čutimo, ako skušamo zvezo molekulov pretrgati. Trdnost more biti: a) trgo-pörna ali absolutna, b) lomopörna ali relativna, c) odporna ali tlakopörna, d) sukopörna.
a)	Trgopörna ali absolutna trdnost (Zugfestigkeit) je sila, s katero se telo upira pretrganju.
Da moremo trgoporno trdnost raznih teles primerjati, treba da imajo vsa isti prorez. Jemljemo v to svrho telesa v obliki palic ali žic, utrdimo jeden konec v zid ali kak precep z vijakom, na drugi konec pa vesimo polagoma toliko utežij, da se telo pretrga. Največja utež, katero more telo nositi, da se ne pretrga, je mera njega trgoporne trdnosti.
Izkušnja uči, da je .trgopörna trdnost nezavisna od dolžine in sorazmerna prorezu.
Železna žica z 1 □%, v .prorezu ima trdnost 6581 jeklena > » 1 » > » » » 8664 » medena »»1»» » » » 5270 »
b)	Lomopörna (relativna) trdnost. (Bruch- oder relative Festigkeit) je sila, s katero se telo upira lomu.
Otla telesa imajo večjo lomopörno trdnost nego masivna iste teže in tvarine. — Za valjasta ali četverooglata na obeh koncih podložena in v sredini obtežena telesa našli so s poskusi:
Lomopörna trdnost zavisi od tvarine in je pri telesih iste tvarine: a) 2, 3, . . . «krat manjša, ako je dolžina 2, 3, . . . «krat večja; b) 2, 3, . . . «krat večja, ako je širina 2, 3, . . . »krat večja; c) 4, 9, 16, . . . «2krat večja, ako je višina 2, 3, 4, . . . »krat večja.
Lomopörna trdnost je zavisna tudi od tega, kako in kje je telo podprto. Telo more biti j 1.) na jednem konci utrjeno, na drugem konci z bremenom obteženo; 2.) na jednem konci utrjeno in po celi dolžini jednakomerno obteženo (trdnost je 2krat večja kot pri 1.); 3.) na ob6h koncih utrjeno, v središči obteženo (trdnost je 4krat večja kot pri 1.); 4.) na ob6h koncih utrjeno in po vsej dolžini obteženo (trdnost je 8krat večja kot pri 1.)
c)	Odporna (tlakoporna) trdnost (rückwirkende Festigkeit) je sila, s katero se telo upira raztlačenju.
ä
Zavisna je odporna trdnost od tvarine in kolikosti proreža; tudi jo večja, ako je prorez krožnat.
d) Sukopörna trdnost (Torsionsfestigkeit) je sila, s kalero se telo upira, ako je previjamo ali sučemo.
Sukopörna trdnost zavisi od tvarine; pri otlih valjih je večja nego pri masivnih iste teže in tvarine.
Koliko dolga bi morala biti železna žica, da bi jo lastna teža pretrgala, ako ima v prorezu 1 in spec. težo 7-8? — Zakaj treba dolge klopi podpirati na več mestih? — Lesen 1 "f dolg, na obeh koncih podprt drog nosi v sredini viseče breme 40 koliko more nositi, ako je 80 %, dolg? — Štirioglato bruno je 1 ™f dolgo, 3 % široko, 2 %, visoko, na jednem konci utrjeno, ter nosi na drugem konci breme 50 kjg; koliko breme more nositi bruno iste tvarine, ako ima isto dolžino in višino in je 5 široko; koliko, ako je le 80 % dolgo, 2 %, široko in 3 % visoko?
§ 22. Sprijemnost (Adhäsion). Poskusi: a) Potrosi stekleno ploščo z moko ali drugim prahom. Na plošči obvisi nekoliko moke ali prahu, ako jo tudi vzvrneš. — b) Dve stekleni, na površji prav gladki plošči, položeni druga na drugo, sprimeta se tako, da ji je težko ločiti. — c) Vtakni prst v vodo; iz vode potegneš ga mokrega. — Ako se dotikata dve telesi v več točkah, sprimeta se toliko, da ji more ločiti le večja ali manjša sila. To prikazen imenujemo sprijemnost; silo pri njej delujočo sprijemno silo ali s kratka sprijemnost.
Sprijemnost med dvema telesoma je večja, ako se v več točkah dotikata in zavisi od tvarine dotikajočih se teles ter deluje le v neskončno male daljave; med trdnimi in kapljivimi, ali trdnimi in zračnatimi telesi je večja nego med trdnimi. Poskus c) uči, da je sprijemnost med roko in vodo večja nego zveznost 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 nji tekočino, katera se s časom strdi. Mizar maže deske z limom, da se dobro sprimejo i. t. d. — Pisanje s črnilom, kredo i. t. d. so prikazni sprijemnosti. — Zakaj je perje povodnih ptic mastno? — Kakšen je razloček med zveznostjo in sprijemnostjo ?
§ 23. Raztop (Auflösung). Poskus: Vrzi kos sladorja v kozarec vode. Kmalu začne slador razpadati v manjše kosce, ti zopet v manjše i. t. d., da konečno sladorja ni več videti. Voda pa dobi sladek okus.
Sprijemnost med trdnim in kapljivo tekočim telesom more biti večja nego je zveznost trdnega telesa; telo razpada, ali kakor pravimo, telo se topi. Kaplje vina, v kateri se telo topi, je topilo (Lösungsmittel); kapljevina imajoča v sebi kako telo raztopljeno je raztopina (Lösung).
Poskus: Kamen je neraz topen v vodi in vinskem cvetu; pečatni vosek je neraztopen v vodi, nekoliko raztopen v vinskem cvetu.
Vsa trdna telesa niso raztopna, jedno in isto telo je v nekaterih kapljevinah raztopno, v drugih pa ne. V določeni množini iste kapljevine more se raztopiti le določena množina trdnega telesa, ostanek ostane neraztopljen.
Poskus: 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, raztaplja se vedno več soli.
Pri višjih temperaturah more ista kapljevina večje množine topiti nego pri nižjih. Kapljevina je nasičena (gesättigt), ako ima v sebi kakega telesa toliko raztopljenega, kolikor ga pri tej temperaturi topiti more.
Raztop se da pospešiti s tem, da a) trdno telo mehanično zdrobimo, b) kapljevino mešamo, c) raztopino segrevamo.
§ 24. Mešanje (Mischung). Ako prilijemo v kozarec vode nekoliko rudečega vina, razdeli se vino v vodi tako, da ni moči ločiti vode od vina. Kapljevina dobi nekoliko rudečkasto barvo, vonj in okus po vinu. Voda se je zmešala z vinom in obratno. To prikazen imenujemo mešanje kapljevin.
Olje vodi prilito se ne meša z njo; če tudi posodo prav krepko stresemo, zbere se vender kmalu vse olje na površji vode. Vse kapljevine se ne mešajo; öne pa, katere se mešajo, moremo mešati v poljubni meri.
Dve ali več zmešanih kapljevin imenujemo njih zmes.
Kovine dajo se mešati, ako so staljene n. pr. baker in cinek, alato in baker i. t. d.; zmesi kovin imenujemo zlitine (Legirungen).
Poskus: Na jednem konci zaprto stekleno cev napolni do polovice z vodo, drugo polovico pa z alkoholom. Ako potem cev streseš, da se voda in alkohol zmešata, cev ni več polna.
Pri mešanji dveh kapljevin zmanjša se velikokrat njijina prostornina, ker zleze jedna kapljevina v luknjice druge.
§ 25. Vpojnost (Absorption). Oblačila viseča v prostorih polnih tabakovega dima navzamejo se vonja po tabaku. — Voda ima vedno nekoliko plinov v sebi.
Trdna telesa in kapljevine imajo svojstvo, da prva kapljevine in plinasta telesa, druga plinasta telesa v svoje luknjice vsrkajo in tam obdrže. To prikazen imenujemo vpojnost.
Množina vsrkan ¡h teles je zavisna od tvarin obeh teles, od tlaka na oboje in od temperature.
a*
Pri nizki temperaturi in pod visokim tlakom vpija voda velike množine ogljikove kisline; kar vidimo pri sifonih. Voda vpija iz zraka več kisika nego dušika.
§ 26. Pronicanje (Diffusion). Poskusa: a) V stekleno posodo nalij raztopine modre galice, na to pa previdno čiste vode. Sprva ostaneta obé kapljevini ločeni; kmalu pa se začneta mešati, da ni moči več razločiti meje, kjer se dotika voda raztopine.
Voda pronicuje polagoma raztopino in obratno raztopina vodo.
b) Napolni posodo z ogljikovo kislino, katera je precej težja od zraka. Ako pustiš posodo odprto, odide s časom skoro vsa ogljikova kislina iz posode, in ta se napolni z zrakom, mešanim z ogljikovo kislino.
Takšno mešanje dveh kapljivo ali dveh raztezno tekočih teles je pronicanje (difusija).
Kapljevine ne pronicujejo vse (n. pr. voda in živo srebro ne pronicujeta) ; plinasta telesa pa pronicujejo vsa.
Pronicanje plinastih teles je zelo važno v prirodi; ker na tak način n. pr. čisti se zrak v naših stanovanjih.
§ 27. Lasovitost ali kapilarnost (Ca-pillaritàt). Poskus: a) Ako postaviš na obéh stranéh odprto zelo tanko stekleno cev (lasasto cev) v vodo (slika 10.), ne stoji voda v cevi horizontalno, ampak dvigne se više nego je zunaj cevi in njeno površje je jamičasto, Vdrto. — b) Ako postaviš isto lasasto cev v posodo z živim srebrom (slika 11.), stoji živo srebro v njej niže in je na površji izbočeno. Vzemi za ta poskusa bolj ozke cevi in prepričal se bodeš, da se v ožjih cevéh pri poskusu a) voda više dviga kakor pri širjih, in pri poskusu b) živo srebro niže ostaja, kakor pri širjih.
Prikazni te vrste imenujejo se lasovitost ali kapilarnost. Uzrok njim je sprijemnost.
Telesa z vidnimi luknjicami vpijajo in drže v sebi različne kapljeviné; nekatere v večji, nekatere v manjši meri; njih luknjice so zelo številne lasaste cevi.
V sladorji se dviga voda, ako mu le spodnji konec v vodo pomočiš. — Olje in petrolej se dvigata v stenji naših svetilnic. — Imenuj še druge take prikazni!
§ 28. Endosmosa (Endosmose). Poskus: Stekleno posodo, livniku podobno, zaveži z mehurjem in jo napolni z raztopino modre
Slika 10.
galice. To posodo obesi v drugo večjo (slika 12.) in napolni tudi to do iste višine s čisto vodo; potem	Slika 12.
pa pusti vse mirno stati približno 24 ur. Potem opaziš, da je postala voda nekoliko modra, in da stoji raztopina više nego je stala sprva. Kapljevini pronicujeta torej skozi mehur, vender jedna (voda) hitreje nego druga. Ta prikazen zove se endos-mosa in je v pravem le nekoliko drugačna prikazen lasovitosti. Podobne prikazni moreš opazovati, ako sta sploh dve tekočini ločeni druga od druge po luknjičavi pregraji ali steni. Endosmosa neha, ako sta obč tekočini v jednaki meri mešani.
Endosmosa je jako važna za živalsko in rastlinsko življenje.
§ 29. Kristalizovanje (Krystallisation). Poskus: a) V plitvi posodi raztopi kuhinjske soli, kolikor je moreš, potem postavi posodo na toplo mesto. Voda polagoma izhlapeva, sol se pa nabira v trdni skupnosti na dnu v majhnih kockah. — b) V posodi raztali nekoliko žvepla; potem postavi posodo na hladno mesto. Ko se žveplo dovoljno ohladi, naredi se na njegovem površji trdna skorja. Ako to predereš in tekoče žveplo pod njo izliješ, najdeš pod skorjo zelo veliko žveplenih iglic.
Nekatere tvarine dobivajo, ako postajajo iz kapljevin zopet trdne, posebne like s pravilnimi ogli in sijajnimi ploskvami. Take like imenujemo kristale (ledce), prikazen pa kristalizovanje.
Tvarine kristalizujejo le takrat, ako so bile raztopljene ali po toploti raztaljene. Nekatere tvarine pretvarjajo se tekoj iz trdnih v plinasta telesa, n. pr. jod, kafra; ako se taka plinasta telesa z ohla-dom zopet strjujejo, kristalizujejo tudi časih. Tako kristalizovanje imenujemo prehlapovanje (Sublimation) ali kristalizovanje na suhem potu.
Kristali so sploh bolj trdi in krhki nego so iste tvarine nekri-stalizovane. Tudi so bolj prozorni, imajo drugo barvo in tališče, ter kažejo sploh v različnih merih razna svojstva.
Na trdna telesa se posebno radi vlegajo. Tudi voda krista-lizuje, n. pr. v snežinkah ali pa v ledu na šipah. — Kristali imajo sploh nekoliko vode v sebi (kristalna voda).
Tvarine so brezlične (amorph), ako nikdar ne kristalizujejo.
Natančnejši pouk o kristalizovanji spada v mineralogijo.
III. Osnovni nauki iz kemije.
§ 30. Kemijska spojina (chemische Verbindung). Poskusi: a) V porcelanasti posodi zmešaj približno 32 utežnih delov dobro stol-čenega žvepla s približno 56 utežnimi deli železnih opilkov. — Iz te zmesi moreš vsak čas s povečalnim steklom železo razločevati od žvepla; s pomočjo krepkega magneta obe tvarini tudi ločiti. Vsa druga pa je stvar, ako to zmes nad ognjem dovoljno segreješ. Zmes menja barvo, postane črnorujava, in v njej ni moči več spoznati niti žvepla niti železa. S segrevanjem postala je čisto nova tvarina, katere svojstva so celo druga. Ta tvarina ne gori v zraku kakor žveplo, magnet ne deluje nanjo, kakor na železo; v toploti se stali pri temperaturi, katera je višja od tališča žvepla in nižja od one, pri kateri se tali železo. To novo nastalo tvarino imenujemo železov sulfid (Schwefeleisen). — b) S kleščami drži žico od magnezija v plamen vinskega cveta, da se ti užge in zgoreva. Pri gorenji pada na tla "bel prah, v vodi nekoliko raztopen in lužnatega okusa. Tehtaje magnezij pred zgoretjem in tehtaje tudi novo nastali prah najdeš, da ima ta prah večjo težo nego je bila teža zgorelega magnezija. Goreč magnezij se je pretvoril v čisto novo tvarino magnezijev okis ali magnezij o (Magnesiumoxyd oder Magnesia), in sicer s tem, da je iz zraka prisvojil si nekoliko kisika. Od 24 utežnih delov magnezija dobiš 40 utežnih delov magnezije, torej je pristopilo 16 utežnih delov kisika. — c) Vzemi približno 32 utežnih delov žvepla ter je dobro zdrobi in primešaj mu približno 200 utežnih delov živega srebra. Ako oboje prav dobro zmešaš, dobiš črn prah, zmes, iz katere se da izločevati živo srebro od žvepla. Cisto novo tvarino pa dobiš, ako to zmes v stekleni cevi toliko segreješ, da zaslišiš slab pok. Ta nastala tvarina imenuje se črni cinober (schwarzer Zinnober). — Poskusi a), b) in c) kažejo, da med posameznimi tvarinami delavne molekularne sile morejo delovati s takim vspehom, da se tvarine izpreminjajo in da nastajajo iz dveh ali več tvarin čisto nove, od prvih glede svojstev po polnem različne tvarine. Tako delovanje molekularnih sil je kemijsko; proizvode tega delovanja zovemo kemijske spojine.
Tvarine so si kemijsko sorodne (verwandt), ako stopajo v kemijske spojjne ali se spajajo.
Kemijska sorodnost je različna med različnimi tvarinami; za-visna je tudi od temperature. Žveplo in železo spajata se le pri
višjih temperaturah. Med apnom in ogljikovo kislino je sorodnost večja pri nižji temperaturi nego pri višji. Kemijska sorodnost vzbuja se med drugim le takrat, ako se tvarine neposredno dotikajo, tedaj takrat najbolj, ako so zdrobljene ali raztopljene ali staljene ali plinaste. Dalje vplivajo na kemijsko sorodnost tudi svetloba, toplota in elektrika.
§ 31. Kemijski razkroj (chemische Zersetzung). Poskusa: a) V stekleni cevi segrevaj srebrov okis, to je črnorujav prah. Kmalu začne iz cevi odhajati nek poseben plin. Ako vtakneš v cev tlečo trsko, užge se s plamenom, kar kaže, da je ta razvijajoči se plin kisik. V cevi ostane pa čisto srebro. Ko bi bil vzel 232 utežnih delov srebrovega okisa in razvijajoči se kisik prestregel v posebni posodi in ga stehtal, našel bi ga 16 utežnih delov; srebra v cevi pa 216 utežnih delov. — b) Ginobru primešaj železnih opilkov ter segrevaj to zmes v dolgi stekleni cevi. Na zgornjem konci steklene cevi naredi se kmalu svetel obroč, katerega lahko spoznaš za žito srebro; na dnu cevi ostane pa neka nova tvarina, železov sulfid.
Poskusa a) in b) kažeta, da se dajo nekatere tvarine ločiti v dve ali več drugih novih tvarin, katere so od prvih glede svojstev različne. Tvarino v tvarno druge dele ločiti pravi se, tvarino kemijsko razkrajati. Tako postopanje je kemijski razkroj.
Kemijski razkroj more biti dvojen: a) razkroj na kakovost (qualitative Analyse oder Zersetzung), ako iščemo z razkrojem samo sestavine, ne glede na njihovo kolikost; b) razkroj na kolikost. (quantitative Analyse), ako se oziramo pri razkroji na kakovost in kolikost sestavin.
Kemija ima nalogo: a) da razkraja spojine v njihove sestavine (analitična kemija), b) da sestavlja iz danih sestavin nove spojine (sintetična kemija) in da uči svojstva spojin in njihovih sestavin.
§ 32. Kemijske prvine (chemische Elemente). S pomočjo toplote, svetlobe, elektrike in še drugih pripomočkov dajo se skoro vsa telesa razkrajati v več sestavin. Te sestavine so velikokrat same sestavljene še iz drugih tvarin. Vender najdemo tvarine, katerih z nobenim dosedaj poznatih pripomočkov ni moči dalje razkrojiti. Take tvarine imenujemo kemijske prvine (chemische Elemente oder Grundstoffe).
Dosedaj je znanih 64 prvin. Pri poskusih a), b) in c) v § 30. v so žveplo, železo, srebro, magnezij prvine; železov sulfid, magnezija in cinober pa spojine.
V sledeči tablici naštete so do sedaj znane prvine.
Ime	Znak	Atom. teža	Ime	Znak	Atom, teža
Nekovine.			Kadmij (Cadmium) ....	Cd	112
Bor.........	B	11	Kalcij (Calcium) ....	Ca	40
Brom.........	Br	80	Kalij.........	K	39
Dušik (Nitrogenium) . .	N	14	Kobalt (Cobaltum) . . .	Co	58-8
Fluor.........	F1	19	Kositer (Stannum) . . .	Sn	118
Fosfor (Phosphor) . . .	P	31	Krom" (Chromium) . . .	Cr	52
Jod...........	J	127		La	90
Kisik (Oxygenium) . . .	0	16		Li	7
Klor (Chlorum) ....	Cl	35-5	Magnezij.......	Mg	24
Kremik (Silicium) . . .	Si	28	Mangan........	Mn	55
Ogljik (Carbonium). . .	C	12	Molibden........	Mo	96
Selen.........	Se	79-4		Ma	23
Telur.........	Te	128	Nikelj........	Ni	58
Vodik (Hydrogenium). .	H	1		Mb	94
! Žveplo (Sulfur) ....	S	32		Os Pd	199-4
			Paladij........		106-6
Kovine.			Platin........	Pt	197-4
Aluminij.......	Al	27-4	Rodij (Rhodium)....	Rh	104-4
Antimon (Stibium) . . .	Sb	122		Rb	85-4
Arzžn (Arsenicum) . . .	As	75		Ru	104-4
Baker (Cuprum) ....	Cu	63-4	Srebro (Argentuii) . . .	Ag	108
Barij.........	Ba	137	Stroncij........	Sr	87-5
Berilij.........	Be	9-4	Svinec (Plumbum) . . .	Pb	207
Bismut (Bismuthum) . .	Bi	210	Talij (Thallium) ....	TI	204
	Ce	92		Ta	182
	Cs	133		Ti	50
Cinek (Zincum) ....	Zn	65	Torij (Thorium).....	Th	231
Cirkonij (Zirkonium). . . .	Zr	89'6		U	120
Didim.........	Di	94		V	51-3
Erbij.........	E	112-6	Volfram (Wolframium) .	w	184
Galij.........	Ga	69-9	Zlato (Aurum).....	Au	197
Indij.........	In	113-4	Železo (Ferrum) ....	Fe	56
Iridij.........	Ir	197-4	Živo srebro (Hydrar-		
Itrij (Yttrium)......	Y	68	gyrum) ....... ■	Hg	200
V prvem vertikalnem razredku stoji slovensko ime prvine, pri nekaterih tudi latinsko, in sicer pri onih, katerih latinsko ime se drugače glasi ali z drugimi črkami začenja kakor slovensko; v drugem razredku je kemijski znak prvine. 0 tretjem razredku z napisom «Atom. teža» (atomska teža) govorili bo-demo pozneje. Znaki prvinam so začetne črke njih latinskega imena, n. pr. znak za vodik (Hydrogenium) je H. Izmed dveh prvin z jednako začetno črko dobiva pozneje poznata k prvi črki še drugo; n. pr. žveplo (Sulfur) ima znak S, kositar (Stannum) pa Sn i. t. d. Prvine z drobno tiskanimi imeni so v prirodi zelo redke.
Prvih 14 prvin imenujemo nekovine (Ametalle, Metalloide), druge kovine. Kovine so, izvzemši živo srebro, pri navadni temperaturi trdna, neprozorna, v vodi neraztopna a vlečna telesa, dobri prevodniki toplote in elektrike; lastna njim je tudi kovinska svetlost (Metallglanz). Kovine so lahke, ako je njihova specifična teža manjša nego 5, druge so težke. Nekovine so nekatere trdne, nekatere plinaste ali časi kapljivo tekoče.
§ 33. Kemijski osnovni zakoni. Ako vzememo pri poskusu a) § 30. železa več nego 56 utežnih delov, žvepla pa le 32 utežnih delov, ne spoji se vse železo z žveplom, ampak le 56 utežnih delov, kar ga je več, ostane neizpremenjeno.
Teža nove spojine je vsakikrat 88 utežnih delov.
Takisto se prepričamo, da se spajata žveplo in živo srebro v utežnem razmerji 32 : 200. —
Iz teh in brezštevilnih drugih poskusov sledita ta-le za vso kemijo velevažna zakona:
1.)	Kemijske prvine spajajo se le v stalnih utežnih razmerjih. .
Plinaste prvine spajajo se tudi v stalnem razmerji prostornin.
2.)	Teža vsake kemijske spojine je jednaka vsoti tež njenih sestavin.
V prirodi ostane torej množina tvarine neizpre-menjena.
Številke v tretjem vertikalnem razredku povedajo, v katerem razmerji se prvine medsebojno spajajo; radi tega zovejo se po gostem tudi spojinske teže prvin (Verbindungsgewichte).
Kakšen je razloček med kemijsko spojino in fizikalno zmesjo?
§ 34. Molekuli, atomi, teža atomov. V § 7. smo rekli, da je vsako telo sestavljeno iz brezkončno malih, mehanično nedeljivih delcev, iz molekulov. Kemija nas uči, da molekuli niso najmanjši deli tvarine, ker vsak molekul cinobra n. pr. sestoji še iz živega srebra in žvepla. Najmanjši delci tvarine, iz katerih so sestavljeni molekuli, so atomi. Molekul cinobra n. pr. sestoji iz atoma živega srebra in iz atoma žvepla. Vsaka prvina sestoji iz atomov, kateri so vsi jednako veliki in jednako težki; atomi različnih tvarin so glede teže in velikosti sploh različni. Atome plinastih teles smatramo pri jednaki temperaturi in pod jednakim tlakom jednako velike.
Jeden atom sam zase ne more ostati, ampak pritegne k sebi še najmenj jeden drugi atom, ter tvori z njim molekul. Kemične spojine vrše se le med atomi.
V cinobru sta si teži žvepla in živega srebra kakor 32:200; znano je dalje, da je molekul cinobra sestavljen iz jednega atoma žvepla in jednega atoma živega srebra. Teži po jednega atoma žvepla in po jednega atoma živega srebra morata si torej biti kakor 32:200.
Voda se da. razkrojiti v dva plina: kisik in vodik, katerih prostornini sta si kakor 1:2; teži pa kakor 16:2 = 8:1. .ledna prostornina kisika je torej 16krat težja od jednake prostornine vodika. Ker so atomi plinastih teles vsi jednako veliki, mora biti vsak atom kisika 16krat težji nego je atom vodika.
Na podoben način so spoznali kemijki utežna razmerja atomov vseh prvin in našli, da je teža vodikovega atoma najmanjša. Vzeli so jo za jednoto in zračunali, kolikorkrat težji so atomi drugih prvin. Utežna razmerja atomov so ista, kakor utežna razmerja, v katerih se prvine spajajo. V gori navedeni tablici prvin zaznamenujejo številke v tretjem verlikalnem razredku specifične teže atomov glede vodika.
Te številke torej zaznamenujejo:
a)	Kolikorkrat je atomska teža kake prvine večja od atomske teže
vodikove;
b)	v katerih utežnih razmerjih se prvine spajajo.
§ 35. Kemijska pisava. Prvine zaznamenujemo z začetnimi črkami njihovega latinskega imena; n. pr. vodik s črko H; s to črko zaznamenujemo ob jednem tudi utežna razmerja, v katerih se spajajo prvine. Spojine zaznamenujemo s tem, da stavimo znake njih prvin znak k znaku. Kemijski znak cinobra je HgS, ter pomeni, da je molekul cinobra sestavljen iz atoma Hg (živega srebra) in atoma S (žvepla) in da sta si teži kakor 200:32.
Ako je molekul kake spojine sestavljen iz več atomov jedne prvine, zaznamenujemo to s tem, da pridenemo znaku te prvine spodaj na desni še kazalec.
Znak modre galice je: CuSOt in pomeni, da sestoji molekul modre galice iz jednega atoma bakra (Cu), jednega atoma žvepla (S), štireh atomov kisika (Oi)> in da so utežna razmerja teh prvin 03-4:32:16 X 4.
Teža molekula modre galice (molekularna teža, Molelcular-getvicht, imenovana) je 63 • 4 -)- 32 -j- 64 = 159 "4.
Več molekulov kake prvine zaznamenujemo s koeficijentom; n. pr. 3HgS pomeni tri molekule cinobra.
Kemijske presnove (Processe) zaznamenujemo z jednačbami. fred jednačaj slavimo prvine ali njih spojine pred medsebojno zvezo, za jednačajem pa proizvode njih spojitve. Take jednačbe imenujemo potem črteže kemijskih presnov. N. pr.
Hg -f S = HgS
pomenja, da sta se spojila atom živega srebra in žvepla v molekul cinobra (HgS).
Zn + H^SOi = ZnSO, + TJ,, pomenja, da je proizvod spojitve cinka (Zn) in žveplene kisline (lI,iSOi) cinkova ali bela galica (ZnSOJ in dva atoma vodika (H,J.
V utežnih razmerjih pomenja:
Zn + FLSO, = ZnSO4 + H„ 65 -f (2 + 32 -f 64) = (65 4 32 4 64) 4 2 65 4 — 161 4 2, t. j.: 65 utežnih delov cinka in 98 utežnih delov žveplene kisline spaja se v 161 utežnih delov cinkove galice in ostaneta še 2 utežna dela vodika.
§ 36. Vodik (Wasserstoff). Dobite v: Na dno steklene posode
a (slika 13.) daj nekoliko kosov cinka.	Grlo zamaši z zamaškom; skozi tega vtakni plinovodno cev c in
livnik b, kateri pa mora segati blizu	Sllka l3-do dna. Skozi livnik nalij v posodo
nekoliko z vodo razredčene žveplene	1
kisline. — Kmalu se začne razvijati	j> \
nek poseben plin, kateri odhaja skozi	Ig5 \
plinovodno cev. Ta plin je vodik.	H \
Da moreš plin prestrezati, postopaj	JjB \
Konec cevi c postavi v posodo polno	aM\\
vode (pnevmatično k&äiiiko,pneumatische	JiMllllWi	^^
Wanne), potem napolni stekleno posodo do
vrha z vodo, pokrij jo s stekleno ploščo in	li^ai'^ J 1111 jb
jo povezni na poseben mostič pnevmatične ^j^flFSBBpHBllMlMl^ kadičke, tako da je otvor posode nad kon- . cem cevi c. Ako stekleno ploščo odtegneš, ne izteka voda iz posode, ker jo pritiska
zračni tlak. Ko pa se začne v posodi a razvijati plin, odhaja skozi cev c v posodo in iztlači nekoliko vode iz nje. V sliki 14. vidiš na desni tako pnevmatično kadičko in v njej prestrezno posodo (Auffangglas).
«
Da dobiš v prestrezni posodi čistega vodika, moraš sprva toliko čakati, da je odhajajoči vodik iz posode a odgnal ves zrak.
Crtež kemijski presnovi je:
Zn -f llfi(\ = ZnSO^ -f Ilv
Cinek (Zn) in žveplena kislina (H^SOJ spojita se v belo galico (ZnSOJ in vodik (H2) odhaja.
Vodik je plin brez barve, vonja in okusa, naj lažji izmed vseh plinov (1474krat lažji od zraka). Dihanju in gorenju ne služi; sam pa gori s slabo svetečim plamenom in pri tem se razvija velika toplota. Goreč se spaja s kisikom v zraku v vodene pare. Platinska goba vpija ga v veliki meri; pri tem se vodik toliko segreje, da se užge (Doebereinerjeve netilnice).
Vodik z zrakom pomešan daje zelo razpokljivo zmes (pokalni plin, Knallgas).
V	prirodi je zelo razširjen, vender ne sam, ampak jedino le v spojinah. Največ ga je spojenega s kisikom (voda); organskim tva-rinam je bistveni del.
Liter vodika tehta (pri 0° C in pod tlakom 760%) 0 • 0896 3j. — Vodik našel je prvi Paracelsus v 16. stoletji, Cavendish je 1. 1781. še v pravo spoznal njegova svojstva.
§37. Klor (Chlor). Dobite v: V steklenico daj rujavega man-ganovca in prilij solne kisline, v grlu pa utrdi plinovodno cev. Ako to zmes v posodi segrevaš, razvija se poseben plin, klor.
Črtež presnovi je:
MnO„ + 4HCl = MuCL -f 211,0 -f
Rujavi manganovec (manganov prekis, Mh02) in solna kislina (HCl) spojita se v manganov klorir (Manganchlorür, MCl^), vodo (H20') in klor (Cl).
Klor je plin rumenkaslo zelene barve in posebnega vonja. Ako ga dihamo, draži pluča, sili h kašlju in k pluvanju krvi, torej je otroven. V odprtih po konci stoječih posodah se da prestrezati, torej je težji nego zrak. (2-44krat.)
Goreča trska ugasne v kloru, svetilni plin gori pa v njem isto tako kakor v zraku.
V	prirodi nahajamo klor le v spojinah; največ ga je spojenega z natrijem (kuhinjska sol) in dtugimi kovinami. S kovinami spaja se klor v kovinske kloride (Chlormetalle).
Posebno velika mu je sorodnost z vodikom. Zmes jednakih prostornin obeh plinov razpokne svetlobi izpostavljena z glasnim pokom; plina spojita se v vodikov klorid ali klorovodik (Chlorwasserstoff). Organskim tvarinam jemlje klor vodik ter se spaja z
njim. Rastlinske barve, smrdljivi in škodljivi plini imajo več ali manj vodika v sebi; klor njim ga jemlje, s tem pa uničuje barve in škodljive pline. (S klorom belimo platenine; s klorovnatim apnom (Chlorkalk), t. j. z žganim apnom, skozi katero je krožil klor, razkužamo zrak.) Mrzla voda vpija velike množine klora; taka voda imenuje se potem klorovnata voda (Chlorwasser). — Klorovodik dobivamo med drugim tudi tako-le:
V stekleno posodo dajmo kuhinjske soli in žveplene kisline. Zmes se začne peniti in razvija se plin brez barve, klorovodik.
Crtež presnovi je:
• 2 NaCl + H,1SOi = Na^SO, + 2 HCl
kuhinjska žveplena natrijev klorovodik. sol	kislina	sulfat
Klorovodik je plin brez barve, ima večjo težo nego zrak in se na zraku kadi. Voda vpija ga zelo pohlepno. Jedna prostornina vode vpije pri 15° C 480 prostornin klorovodika. Voda, katera ima v sebi raztopljen klorovodik, imenuje se solna kislina (Salzsäure). Ako solno kislino segrevaš, odda ves svoj klorovodik. Solna kislina raztaplja malo ne vse kovine; pri tem se razvija vodik. Rabi nam v zdravilstvu, barvarstvu i. dr.
§ 38. Brom, jod, fluor. Brom je rujavkasto rudeča in otrovna tekočina zelo neprijetnega okusa. Pri navadni temperaturi izhlapeva; torej ga je treba hraniti pod vodo. Brom služi ali sam, ali pa v spojinah v zdravilstvu in fotografiji. — Jod je pri navadni temperaturi trden, grafitu podoben, otroven; vonja pa bromu podobno. V vodi je slabo, v alkoholu zelo raztopen. V alkoholu raztopljen zove se jodova tinktura. Na zraku ležšč pretvarja se počasno, segret pa hitro v vijoličaste hlape. Ti se zgoščujejo z ohlajenjem zopet v majhne iglice in luske.
Škrob dobiva v dotiki z jodom posebno	Slika 14.
vijoličasto barvo. — Fluor je plin, kateri se nespojen v prirodi ne nahaja. Največ ga je v fluoritu ali jedavci. Težko ga je dobiti in preiskovati, ker razje vse posode, steklene in platinske.
§ 39. Kisik
(Sauerstoff). Dobitev: V retorti a (slika 14.) razgrevaj kalijev klo-
rat ali klorovokisli kalij (KCIOJ. Toplota razkroji kalijev klorat v klorkalij in kisik, kakor kaže črtež
KC10S = KCl -f 0,
kalijev klorat klorkalij kisik.
Razvijajoči se kisik moreš nad vodo prestrezati v steklenih posodah.
Kisik je plin brez barve in vonja, nekoliko težji nego zrak, v vodi nekoliko raztopen. Sam ne gori, pospešuje pa vsako gorenje. V kisiku vzplamti tleča trska s svetlim plamenom: žareče jekleno pero zgoreva s plamenom in glasnim praškom, da se iskrice raz-letavajo na vse strani; žveplo gori v kisiku z lepim, modrim plamenom; magnezij in fosfor s sijajnim plamenom.
Ako pihamo kisik skozi tanko cev v plamen vinskega cveta, dobi ta toliko toploto, da moremo v njem taliti žice od jekla in platina. Ker je v zraku tudi kisik, umevno bode, zakaj dobi vsak ogenj višjo temperaturo, ako vanj pihamo zrak. (Kovač piha z mehom, urar s puhalnico i. t. d.)
Dihanju je kisik neobhodno potreben, brez njega ni živalskega življenja.
Nespojen kisik nahajamo v zraku in nekoliko tudi v vodi; največ ga je spojenega z drugimi prvinami. Z vodikom spojen tvori vodo, v drugih spojinah je glavna sestavina naše zemlje.
Ozon ali delavni kisik. Kisik dobiva druga svojstva, ako spustimo vanj veliko električnih isker, ali ako fosfor v zaprtem prostoru počasno zgoreva. Kisik dobiva s tem poseben vonj, nekako po žveplu, in dosti večjo sorodnost k drugim prvinam. Spaja se potem s prvinami, s katerimi se navadno ne spaja. Tak izpremenjen kisik zove se ozon ali delavni kisik. Nahajamo ga tudi v pri rodi, posebno na travnikih in gozdih. Ozon razkužuje zrak; kjer ga je veliko, ni se treba toliko bati kužnih boleznij.
Izvzemši fluor spaja se kisik z vsemi drugimi prvinami. Spajanje kisika z drugimi prvinami imenujemo okisanje ali oksi-dacijo (Oxydation), proizvodi okisanja so okisi ali oksidi (Oxyde).
Nekateri okisi so kislega okusa in porudečujejo modro lakmusovo tinkturo, imenujejo se kisli okisi (sauere Oxyde); drugi okisi so lužnatega okusa in pomodrujejo rudečo lakmusovo tinkturo; zovejo se osnovni okisi (basisehe Oxyde); drugi zopet so brez vsega okusa in ne izpreminjajo lakmusovi tinkturi nje barve; zovejo se nerazločni okisi (indifférente Oxyde).
Pri vsaki oksidaciji se razvija toplota. Oksidacija zove se go-rênje, ako se razvija ob jednem toplota in svetloba. Pri počasni oksidaciji toplota ni prav čutna, ker se razvija počasno in v pro-
štoru tekoj izgublja. Rjavenje železa, trohnenje, dihanje ljudij in ži-valij i. t. d. so prikazni oksidacije. Razkisati (desoxydiren) se pravi, okisu odtegniti kisik.
Kisik našel je 1. 1774 Anglež Priestley in leto dnij pozneje od njega nezavisno Švedec Scheele. Francoz Lavoisier spoznal že je vender (1775), da je kisik prvina.
§ 40. Voda (H^O). Poskus: V posodi a (slika 13.) razvijaj vodik; plinovodno cev c napelji pa v drugo cev, v kateri je klor-kalcij. Klorkalcij jemlje odhajajočemu vodiku vso mokroto. Ko smeš biti uverjen, da odhaja iz cevi čist vodik brez vsega zraka, užgi na piano prihajajoči vodik; nad plamen pa povezni steklen zvonec. — Kmalu se zvonec znotraj orosi, kar kaže, da se v zraku goreč vodik pretvarja v vodene pare, ki se na steklu zgoščujejo v vodo.
Voda je kemijska spojina vodika in kisika. Natančni poskusi uče, da se spaja s silnim pokom jeden prostorni del kisika z dvema prostornima deloma vodika v vodene pare (pokalni plin, KnciU-gas). Kemijsko znamenje vode je H(10. Voda je prozorna, brez barve, vonja in okusa; more biti trdne, kapljive ali plinaste skupnosti (led, voda, vodene pare). V temperaturi 0°C zmrzuje in se strjuje v led; pri 100° C in pod tlakom jedne atmosfere zavre in se pretvarja v pare, pri navadni temperaturi izhlapeva le na površji. Izmed vseh kapljevin je na zemlji naj bolj razširjena. (3/4 zemeljskega površja pokriva voda.) Pline more vsrkati v veliki meri ter topi tudi celo vrsto trdnih teles. Rastlinskim in živalskim tva-rinam je glavna sestavina. — V prirodi vender ni nikoli po polnem čista, ampak ima v sebi raztopljenih celo vrsto teles. Ogljikova kislina daje jej poseben prijeten okus, ter jo sposobuje, da more več solij raztapljati. Izmed solij, v vodi raztopljenih, najvažnejša je ogljikovo kislo apno, za tem karbonati in sulfati magnezije, kalija, natrija, železa i. t. d.
Trda voda ima v sebi raztopljenih zelo veliko apnenih solij; mehka prav malo. Sočivja v trdi vodi ni možno kuhati; tudi za pranje ni pripravna, ker se milo v njej razkraja v neraztopno apneno milo, ki pada v belih kosmah na tla.
V morski vodi je veliko soli raztopljene, z izparivanjem dobivamo to sol. Iz globočine prišla voda je velikokrat topla ter ima v sebi raztopljenih solij in rud (mineralne ali rudninske vode). Slatine ali kisle vode imajo v sebi veliko ogljikove kisline in natrijevih karbonatov.
Tudi organske tvarine (rastlinske in živalske) so dostikrat v vodi. Te začnejo gnjiti. Plini razvijajoči se pri gnjitji dajo jej neprijeten in smrdljiv vonj in okus; taka voda sploh za pijačo ni zdrava. Neprijetni vonj in okus jej jemljemo s tem. da jo precejamo čez oglje.
Najčistejša voda v prirodi je deževnica, vender ludi ta ni kemijsko čista, ker ima v sebi nekoliko dušika, kisika, ogljikove kisline in tudi amonijaka.
Snežnica nastane s taljenjem ledu ter nima v sebi nobenih plinov.
Kemijsko čisto vodo dobivamo jedino le s prekäpanjem.
§ 41. Žveplo (Schwefel) nahajamo v prirodi samočisto, posebno blizu ognjenikov (v Siciliji in Islandiji), dalje med laporom in apnencem. Največ ga je spojenega s kovinami v rudah, v kisikovih in kovinskih spojinah (žveplenokislih soleh), n. pr. v mavci, beli in modri galici i. t. d.)
Žveplo je trdno telo svetlorumene barve, v vodi neraztopno, nekoliko raztopno v alkoholu in etru. zelo raztopno v terpentinovem olji in ogljikovem sulfidu (Schwefelkohlenstoff). Glede kristalizovanja je dvoliko. Do 1110 C razgreto izpremeni se v redko rumeno, nekoliko medu podobno tekočino. Ta tekočina postane pri temperaturi 150 do 160° C rujava in žilava, pri 250° C toliko gosta in žilava, da ne teče iz posode, ako jo tudi vzvrnemo; pri 440° C je zopet redka in zavre, ter se pretvarja v rudečkasto rujave pare. Ako izli-jemo redko tekoče žveplo v mrzlo vodo, ohladi se v nekoliko prozorno, mehko, rumeno in tvorno tvarino, katera se s časom zopet strdi in porumeni. — Žveplo je slab prevodnik toplote in elektrike, drgneno postane električno. — V zraku gori z modrim plamenom, izgorina je žveplena sokislina.
Čisto žveplo dobivamo deloma od samočistega žvepla v prirodi, deloma od njegovih spojin z izparivanjem žvepla. Žveplene pare pretvarjajo se z ohlajenjem v prah, žvepleni cvet (Schwefelblumen) imenovan.
Žveplo uporabljamo za žveplenke. smodnik, zdravila; trosimo je na grozdje, ako se tega lotijo bolezni i. t. d.
v
§ 42. Zveplove spojine. Žveplo se rado spaja z drugimi prvinami, posebno s kisikom, vodikom in kovinami.
Spojine žvepla s kovinami zovemo sulfide (Sulfide).
1.) Žveplo v dvokis (Schwefeldioxyd, SOt) tvori se, ako žveplo v zraku gori ter je plin brez barve, kislega okusa in rezen. Rudeča
roža obledi v žveplovem dvokisu; zaradi tega nam služi žveplov dvo-kis za beljenje slame, svile i. t. d. Voda je tega plina zelo pohlepna ter se spaja z njim v žvepleno sokislino (schwefelige Säure, H^SO-J. —
2.)	Žveplena kislina (Schwefelsäure, H^SOJ. Čista žveplena kislina je brezbarvena, oljasta tekočina, jako jedka, kisla in vode pohlepna. Ako jej prilijemo malo vode, spoji se s to ter se po gostem toliko segreje, da se pretvarja voda v pare, katere razprše tekočino vsled svoje razpenjavosti na vse strani. Da se kaj tacemu izognemo, treba žvepleno kislino počasno prilivati vodi, a nikoli obratno.
Žveplena kislina poteguje iz zraka nase vodene hlape; rastlinskim in živalskim tvarinam odvzame vodo ter jih razdene in zogleni. Nje gostota glede vode je l-84; pri 326° C zavre ter pušča na zraku megle.
Žveplena kislina topi malo ne vse kovine, ter se spaja z njimi v kovinske soli, sulfate imenovane. Take soli so n. pr. zelena galica ali železov sulfat (Eisensulfat, FeSOJ, cinkov sulfat ali bela galica (Zinksulfat, ZnS04), bakrov sulfat ali modra galica (Kupfer-sulfat, CaiSOJ; kalcijev sulfat ali mavec (Calciumsulfat, Gyps, CaS04), natrijev sulfat ali Glauberjeva sol (Natriumsulfat, Glaubersalz, Na,fiOt).
Dobitev žveplene kisline je precej sestavljena kemijska presnova. Dobiva se s tem, da se izgoreva žveplo v zraku dotikaje se vode in solitarne kisline (UN03). Pri zgoretji žvepla nastali žveplov dvokis jemlje solitarni kislini kisik in vodik ter se pretvarja v žvepleno kislino. To je tako imenovana angleška žveplena kislina.
Razven te je običajna v trgovini tudi še kadeča se žveplena kislina; Nordhausenska ali češka žveplena kislina (hudičevo olje). Ta se dobiva s pre-hlapänjem suhe, brezvodne železove galice; oljasta je in rujava ter pušča na zraku megle. Kadčča se žveplena kislina ni čista, primešan ima žveplov trokis (S03), kateri na zraku odhaja ter se spaja z vodo v pare žveplene kisline. Uporaba žveplene kisline je zelo mnogovrstna, tudi v obrtniji.
3.)	Vodikov sulfid (Wasserstoff sulfid, Schwefelwasserstoff, II,ß). Poskus: V stekleni posodi polij železov sulfid (FeS) z razredčeno žvepleno kislino ter segrevaj to zmes. Razvijajoči se plin prestrezaj v posodi nad živim srebrom ali nad toplo vodo. Ta plin je vodikov sulfid. Črtež presnovi je:
FeS + H,S04 = FeS01 + H^S železov žveplena železov vodikov sulfid kislina sulfat sulfid.
Vodikov sulfid je plin brez barve, smrdeč po gnjilih jajcih, plučam škodljiv in čist silno otroven. V zraku izgoreva z modrim plamenom v vodo in žveplov dvokis.
Voda ga vpija velike množine ter dobiva neprijeten, smrdljiv okus in porudečuje modri lakmusov papir.
Veliko kovin dobiva v vodikovem sulfidu črno barvo; tvorijo se namreč kovinski sulfidi. Vodikov sulfid se razvija tudi ondii, kjer gnjijo žveplenate rastlinske ali živalske tvarine, n. pr. na gnojiščih in straniščih. V žveplenih toplicah ga je precej obilno, po smradu ga je možno tekoj spoznati.
§ 43. Dušik (Stickstoff). Dobite v: Košček fosfora položi na plutino skorjico plavajočo na vodi ter ga užgi. Čez vse povezni steklen zvonec, da ne more zunanji zrak Slika 15.	pod zvonec (slika 15.) Goreči fosfor
spaja se z kisikom iz zraka v Pa Or> (anhidrit fosforove kisline) in ta iz-gorina se v vodi topi. Ostali plin v zvonci je dušik in polni, ko je zgorel ves fosfor, le 4/s prostora.
Dušik je plin brez barve, vonja in okusa; sam ne gori, pa tudi vsaka goreča tvarina ugasne v njem; živali se v njem zaduše. Glede zraka mu je gostota O1791.
Dušik je samočist v zraku, spojen z drugimi tvarinami pa v amonij aku, solitarji, v mesu, laseh i. t. d.
Zrak je zmes dušika in kisika, vender ne spojina teh prvin. V 100 prostornih delih zraka je 20'9 prostornih delov kisika in 79-1 prostornih delov dušika; ali v 100 utežnih delih zraka je 23-16 utežnih delov kisika in 76-84 utežnih delov dušika. Razen teh prvin so v zraku še vodeni hlapi, amonijak in nekatere organske tvarine. Voda vpija iz zraka več kisika nego dušika, kar tudi kaže, da zrak ni kemijska spojina.
§ 44. Dušikove spojine. Dušik sploh nima velike sorodnosti do drugih prvin, najmanjšo pa do kovin.
1.) Amonijak (NH3). Dobitev: V trgovini običajni salmijak pomešaj z jedkim apnom, ter segrevaj oboje v retorti. Razvijajoči se plin je amonijak, prestrezati ga moraš nad živim srebrom.
Črtež presnovi je:
2NHiCl -f- Ca O = CaCl3 -f JI,/J ~f 2NH3
salmijak jedko apno klorkalcij voda amonijak.
■
Amonijak je plin brez barve, zelo bodočega vonja in peče v océh. Sam ne gori in goreče tvarine ugasnejo v njem. Specifična teža gledé zraka mu je 0-59. Pod tlakom 67s atmosfer ali pri temperaturi — 40° C postane kapljivotekoč, pri —80° G se strdi. Voda vpija ga prav pohlepno ter dobiva po tem vsa svojstva amonijaka. Liter vode more pri temperaturi 15° C vpiti 700 litrov amonijaka. Z amonijakom nasičena voda se imenuje salmijakovec ali vodeni amonijak (Salmiahgeist, Aetzammoniak). Salmijakovec pomodruje rudeči lakmusov papir.
Amonijak se razvija v obilni meri po gnojiščih in straniščih, posebno ob vlažnem vremenu; sploh vsakikrat, ko gnjijó dušičnate tvarine.
Rabi nam v zdravilstvu, barvarstvu, za pranje in odstranjevanje tolšče v oblačilih in za umetno prirejanje ledu.
2.) Solitarna kislina (Salpetersäure, HNOJ. Dobitev: V	Slika 16 retorti a (slika 16.) segrevaj kalijev solitar (KN03) in čisto žve-pleno kislino. Razvijajoči se plin prestrezaj v predčepini b, na katero pada curkoma mrzla voda. Z ohla-jenjem zgoščuje se plin v kapljevino in ta je solitarna kislina (HNOJ.
Gr tež presnovi je:
KN03 4- IlßO, = KHSOt -f HN03
kalijev solitar žveplena kalijev solitarna kislina hidrosulfat kislina.
Kalijev hidrosulfat ostane v retorti.
Cista solitarna kislina je pri navadni temperaturi podobna čisti vodi, zelo kislega okusa je in jedka ter porudečuje lakmus; njena gostota gledé vode je 1-5, pri 86° C zavre. Čista solitarna kislina se navadno ne prodaje, ampak pomešana z vodo (2HN03 -f- 3Hnß). Ta zmes zavre pri 120° C, nje gostota pa je l-4. Solitarna kislina razkraja se prav lahko, ker rada oddaje kisik. V njej topé se vse kovine, izvzemši zlato in platin. Pri tem se tvorijo sol i t ar no kisle kovinske soli ali nitrati (salpetersaure Metallsalze oder Nitrate), n.pr. bakrov nitrat (CuN^OJ, srebrov nitrat (peklenski kamen, AgN03), kalijev nitrat (kalijev solitar, KN03), natrijev nitrat (čilski solitar, NaN03) i. t. d.
Z vodo pomešana solitarna kislina se zove ločnica (Scheidewasser), ker loči zlato od srebra in bakra. Z lato topna voda (Königswasser) je zmes jednega dela solitarne in dveh delov solne kisline; v njej se topita tudi zlato in platin.
Solitarno kislino rabimo mnogovrstno: n. pr. v barvarstvu, da topimo kovine, da prirejamo strelni bombaž i. t. d.
§ 45. Fosfor (Phosphor). Fosfora v prirodi ni samočistega, ampak le v spojinah. V možganih, živcih, jajcih, mesu, posebno pa v kosteh je veliko fosfora.
Čisti fosfor je prozoren, svetel, pri navadni temperaturi mehek kakor vosek, v mrazu krhek ter vonja po česniku. Na zraku pušča bele pare, katere se v temi svetijo (fosfor se okisuje). Pri 44"C se tali, pri 290°C pa zavre in se pretvarja v brezbarvene pare.
V suhem zraku se zelo rad užge, časih že zadostuje toplota roke, posebno, ako ga nekoliko drgnemo. Hraniti ga treba pod vodo: sploh se mora z njim prav previdno postopati, ker je zelo olroven. Navadni fosfor se pretvori v rudeči fosfor, ako ga izpostavimo delj časa svetlobi ali ga v zraku brez kisika segrejemo do 240- -250° C. Rudeči fosfor je brezlik prah brez vonja in okusa ter ni otroven. V temi se ne sveti in pri 200° C se še le užge.
Ako izgoreva fosfor na suhem zraku ali v kisiku, izgorina je bel prah, anhidrid fosforove kisline (P2Ob), kateri je vode zelo pohlepen in se z njo spaja v fosforovo kislino (H^POJ. Ta kislina je brezbarvena in neotrovna tekočina, ki se rabi po gostem tudi v zdravilstvu in se spaja s kovinami v fosfate ali fosforovokisle soli. Najimenitnejši fosfat izmed vseh je kalcijev fosfat ali fosforovokislo apno (kohlensaurer Kalk, Ca3P30H), kateri je glavna sestavina kostij.
Fosfor rabi nam kakor otrov za miši in podgane, pri užigalnih klinčkih i. t. d. Fosfati so glavna hrana rastlinam. — Brandt je našel 1. 1669. fosfor slučajno, ko je hotel zlato delati.
§ 46. Ogljik (Kohlenstoff) se nahaja v prirodi samočist, kristaliziran kakor dijamant in grafit in brezlik kakor oglje. Skupnosti je trdne, brez okusa in vonja, ni taljiv in v nobeni kapljevini topljiv; jedino taljeno železo ga nekoliko topi. Ker ni organske tva-rine brez ogljika, torej je poleg kisika in vodika v prirodi najbolj razširjena prvina.
Kemijsko najčistejši ogljik je dijamant, Dijamant je znan po svoji trdosti, prozornosti, svetlosti ter veliki lomljivosti svetlobe. Gostota mu je 3-5. Ob jednem je tudi krhek in se da semljeti v droben prah. V kisiku izgoreva brez vsakega pepela. Njegova svetlost, trdost in redkost delajo ga toliko cenjenega. —
Grafit ali tulia je tudi kristaliziran ogljik, vender ne tako čist, kakor dijamant; gostota mu je 2 25. Grafit je sivkasto črn, kovinsko svetel, na papirji pušča barvo (uporabljamo ga za svinčnike); ker še bolj nerad gori, kakor dijamant, delajo iz njega posode za talitev različnih tvarin.
Brezlik ogljik, oglje, tvori se, ako gore organske tvarine in njim primanjkuje zraka. Pri takem gorenji odhajajo razne plinaste ogljikove spojine, čist ogljik pa ostaja; primešanih mu je vender še nekoliko tvarin, katere pri zgoretji ostanejo kot pepel.
§ 47. Ogljikove spojine. Število ogljikovih spojin je brezštevilno, ker je ogljik bistvena sestavina vsake organske tvarine. Največjo sorodnost ima z vodikom, kisikom in žveplom.
Omenjati hočemo le nekaterih posebno važnih spojin.
1.)	Lahki ogljikovodik (močvirni plin, leichter Kohlenwasserstoff, Sumpf- oder Grubengas, 67/,). Ako s palico ruješ po blatu na močvirnatem kraji, razvijajo se posebni mehurčki. Te mehurčke moreš prestrezati v posebne posode in tako dobiš močvirni plin. Ta plin je brez barve in vonja, gori s slabo svetečim plamenom, lažji je nego zrak (gostota glede zraka mu je približno O16), in se razvija povsod, kjer rastline pod vodo počasno gnjijo. Pomešan s kisikom in užgan razpokne s silnim treskom. Velike množine se ga razvijajo tudi po nekaterih rudnikih. Rudokopi imenujejo ga z zrakom pomešanega treskavi plin (schlagendes Wetter).
2.)	Težki ogljikovodik ali oljetvorni plin (etilen, schwerer Kohlenwasserstoff, Ölbildendes Gas, C,JI J. Dobite v: V retorti segrevaj alkohol (1 prostornino) z žvepleno kislino (3 prostornine). Razvijajoči se plin je težki ogljikovodik.
Zveplena kislina odtrga alkoholu nekoliko kisika in vodika v razmerji, kakor sta v vodi spojena. Crtež presnovi je po tem
a.H.o - K,o = a&
alkohol voda oljetvorni plin.
Oljetvorni plin ali težki ogljikovodik je plin brez barve, slabega vonja in otroven. Sam gori s svetlo svetečim plamenom; v njem pa ugasnejo goreče tvarine. Gostota glede zraka mu je O-975. Z zrakom pomešan in užgan razpokne še s hujšo silo nego močvirni plin. S klorom daje neko posebno oljasto tekočino, in od tod njegovo ime: oljetvorni plin.
Razvija se pri prehlapu lesnega ali premogovega olja, smol in tolstih olj ter je bistvena sestavina svetilnega plina.
3.)	Ogljikov o k is (Kohlenoxyd, CO) se razvija, ako oglje gori, pa nima dovolj zraka; plin je brez barve, posebnega okusa in vonja, v zraku gori z lepim modrim plamenom ter se spaja s kisikom v ogljikov dvokis (to prikazen moremo opazovati na ža-rečem oglji). Ogljikov okís je otroven. V zraku nekoliko z njim pomešanem, začne človeka glava boleti in omotica obhajati. V večji meri vdihan usmrti ljudi in živali.
Ako v peči zaklopnieo zapremo, a oglje še ni vse zgorelo, razvija se ogljikov okís ter se razširja potem po sobi. Ne sme se torej v zaprti sobi žgati oglja ali pa pri peči zapirati zaklopnice.
4.)	Ogljikov dvokis, ogljikova kislina (Kohlendioxyd, Kohlensäure, CO„J. Dobi te v: V stekleni posodi polij kosce marmorja s solno kislino. Razvijajoči se plin je ogljikova kislina. Črtež presnovi je:
CaC03 -f- 2HCl = CaCl, -f H,20 + (JO,,
kalcijev karbonat solna kalcijev voda ogljikova marmor kislina klorid	kislina.
Ogljikova kislina je plin brez barve, nekoliko kislega okusa in vonja ter l'52krat težja nego zrak (moremo jo torej prestrezati v po konci stoječih posodah). V njej ugasnejo goreče tvarine; živali se zaduSé. V mali množini vdihana zdravju ne škoduje. Pod tlakom 36 atmosfer in pri temperaturi 0° C postane kapljiva. Ako kapljivo ogljikovo kislino spustimo skozi tanko luknjo, pretvori se hitro v pare in odvzame zaostali tekočini toliko toplote, da se ta strdi in zmrzne. Trdna ogljikova kislina je bela ter snegu podobna, med prsti se čuti kakor razbeljeno železo.
Voda vpija ogljikovo kislino precej pohlepno ter dobiva potem malo kiselast, prijeten in krepilen okus.
Hladna voda more pod navadnim tlakom vpijati in topiti jednako prostornino ogljikove kisline, pod večjim tlakom pa še več. Ko pa tlak neha, izstopi nekoliko ogljikove kisline; še rajši pa izstopi ogljikova kislina, ako se temperatura poviša. (Pijače, ki se pené). Vsa prirodna voda ima nekoliko ogljikove kisline v sebi, posebno veliko je imajo vrelci, slatine ali kiselice imenovani.
V krajih blizu ognjenikov puhti časih ogljikova kislina iz zemlje, ter se nabira na zemeljskem površji. (Pasja jama pri Napolji.) Ogljikova kislina se razvija dalje pri dihanji ljudij in živalij, pri alko-holskem vrenji in kjer goré ali gnjijö ogljičnata telesa.
Ogljikova kislina je zelo važna za rastlinsko življenje. Rastline vdihajo iz zraka ogljikovo kislino ter jo razkrajajo; ogljik si osvo-jujejo, kisik pa izdihajo.
Spojine ogljikove kisline s kovinami so zelo številne; zovejo se splošno karbonati ali ogljikovokisle soli (Carbonate, kohlensaure Salze). N. pr. kalcijev karbonat ali ogljikovo kislo apno (kohlensaurer Kalk, CaCO,). Dobiš ga, ako v apneno vodo napelješ ogljikove kisline. Soda ali natrijev karbonat (kohlensaures Natron, Na,¿CO.J; kalijev karbonat, pepelika (kohlensaures Kali, Pottasche, K2C03), i. dr.
§ 48. Gorenje (Verbrennung) je sploh prikazen, da se pri spajanji dveh tvarin razvija toplota in svetloba. Navadno jemljemo vender pri gorenji v poštev le spojitev kisika z drugimi prvinami. Gorenje pospešujoča tvarina je netivo (Zündstoff), s kisikom spajajoča se tvarina pa gorivo (Brennstoff). Navadna goriva so ogljik, vodik, žveplo in njih spojine.
Pogoji gorenju so:
1.)	Gorivo mora imeti določeno temperaturo. Treba ga prižgati in potem vzdržati pri tej temperaturi. Uže prižgano telo razvija navadno samo toliko in še več toplote, kolikor je potrebno, da ima gorivo stalno višjo temperaturo, nego je öna, pri kateri se užge. Razmaljeno gorivo užge se laže nego nerazmaljeno. Različna goriva užigajo se pri različnih temperaturah. (Zveplenke ali užigalni klinčki užgejo se z malim drgnenjem (še laže užge se fosfor).
2.)	Gorivo mora dobivati dovoljno množino kisika.
Tega dobiva navadno iz zraka, večkrat daje ga samo, namreč takrat, ako ima v sebi kisika. (N. pr. solitar v smodniku.) Čim več dobiva gorivo kisika, tem živahnejše je gorenje.
Kisik privajamo gorivu s tem, da skrbimo za dober prepih, kateri donaša na jedni strani gorivu čistega zraka, na drugi strani pa odpravlja izgorine (Verbrennungsproducte). —
S plamenom gore tvarine, katere se pred zgoretjem pretvarjajo v pline, n. pr. sveče, olje, petrolej, premog; Slika 17. druge pa le žare, n. pr. železo, baker.
Da je temu tako, kaže jasno plamen goreče sveče (slika 17.) Raztopljeno gorivo prilazi po stenji do plamena, tukaj se razkraja in pretvarja v svetilne pline. Ti plini tvorijo teman prostor a okoli stenja (jedro plamena). Jedro obdaje okoli in okoli zelo sveteči plašč b. V tem gori vodik; ker v ta kraj prihaja premalo kisika, ogljik le žari in daje plamenu svetlivost. Plašč b obdan je konečno od drugega plašča c, v katerem tudi ogljik po polnem zgoreva, ker dobiva zadosti kisika. Modri rob na spodnjem konci plamena tvori goreči ogljikov okis.
Svetlivost dobiva plamen od trdnih, v njem žarečih tvarin. Svetlivost je tem večja, čim več je trdnih tvarin v plamenu in čim višja je njih temperatura. Nobene svetlivosti nimajo öne goreče tvarine, pri katerih se ne razvijajo nobena trdna telesa, n. pr. goreč vinski cvet, vodik. Ako dobiva gorivo toliko kisika, da izločeni ogljik teköj zgoreva ter ne žari, ne sveti se plamen; vender ima zelo veliko temperaturo. (Svetilni plin gori navadno s svetlim plamenom, ako mu primešamo dovolj zraka, rekše kisika, izgubi vso svetlivost, dobi pa visoko temperaturo [Bunsenov gorilnik]). — Gorivo more dobivati tudi premalo kisika, v tem slučaji se ne spaja ves ogljik s kisikom; plamen dela saje ali gorivo se kadi (petrolejska svetilnica, ako nima steklene cevi).
Barvo dobiva plamen od tvarin, katere se v plamenu pretvarjajo v pare, ki žarč. (Kuhinjska sol daje plamenu rumeno, bakrov klorid zeleno barvo i. t. d.)
Gorenje moremo ustaviti ali gorečo tvarino ugasniti: a) ako gorivo pod temperaturo ohladimo, pri kateri se je užgala, b) ako zaprečimo zraku, rekše kisiku, pristop h gorivu.
Goreča drva z vodo polita ugasnejo. — Velicega ognja z malo vode ni moči ugasniti. Velika toplota razkraja vodo v njeni sestavini, kisik pospešuje gorenje, vodik pa sam gori, torej postane ogenj še hujši. Gorečo svečo ali sve-tilnico ugasnemo, ako dovolj močno nanjo pihnemo; dovolj silen puh ohladi plamen. — Ogenj ugasne tudi, ako gorivo zakrijemo, n. pr. s prstjo, pepelom i. t. d. — Gorečih tolšč z vodo gasiti ni varno. Voda je težja od tolšč, pada torej na dno, tam se segreje in izpariva. Vodene pare odhajajoče na piano razmetavajo tolščo na vse strani.
Nekoliko iz organske kemije.
§ 49. Organsko kemijo imenujemo oni oddelek kemije, kateri uči sestavine živalskih in rastlinskih tvarin in njihova svojstva. V organskih tvarinah so najbolj razširjene spojine ogljika, dušika, kisika in vodika. Vse organske spojine delimo v dve vrsti: a) v spojine brez dušika, brezdušikove (stickstoffreie), b) v spojine z dušikom, dušičnate (stickstoffhaltige).
Brezdušikove spojine so bolj navadne v rastlinstvu, dušičnate v živalstvu.
Brezdušikove spojine so n. pr. alkohol (C21I60), trstni slador (Rohrzucker, Ci2H22Oh), grozdni slador (Traubenzucker, CeHuOe, nahaja se v grozdji, sladkem sadji kakor figah, češnjah i. t. d.), mlečni slador (Milchzucker', CtiHtlOit -(- aqua, nahaja se v mleku sesavcev). — Dušičnate spojine so 11. pr. beljakovina (Albumin, nahaja se v jajcih, krvi i. t. d.), vlaknina
(Fibrin, raztopljena je v krvi, mesu, mišicah in rastlinah), sirnina (Časein, bistven del živalskega mleka, nahaja se tudi v sočivji).
§ 50. Alkoholsko vrenje (geistige Gährung). Poskus: V vodi raztopi nekoliko grozdnega sladorja; raztopini prideni pa kvasil: potem pusti raztopino stati pri temperaturi 10—-25° C. - Tekočina se začne kmalu peniti, iz nje odhajajo mehurčki, katere moreš lahko spoznati za ogljikovo kislino. Sprva kalna tekočina se čez nekoliko časa na novo sčisti. Izgubivša sladek okus po sladorji ima okus po vinskem cvetu in je opojna. Ta pretvorjena tekočina je vinski cvet, z destilovanjem dobiš iz nje alkohol.
Slador se je pretvoril v vinski cvet po tem-le črteži:
CeHltOe = 2C„H60 + 2 CO,
grozdni slador alkohol ogljikova kislina.
Takšen razkroj sladorja v alkohol in ogljikovo kislino zovemo alkoholsko vrenje.
Vreti morejo vse sladoravnate tekočine, n. pr. sok od grozdja, sadja, ječmena i. t. d., vender je vrenju neobhodno potrebno:
1.)	Slador vrenja sposoben (C^H^OJ.
2.)	Nekoliko vode; nasičene raztopine ne vrč.
3.)	Temperatura od 5—30° C. (Ako je temperatura nižja nego 5° C, neha alkoholsko vrenje po polnem; pri 20 — 25° C je naj jačje.)
4.)	Kvas (Hefe).
Kvas so glive, sestoječe iz majhnih kožnatih mehurčkov, polnih neke tekočine. Ti mehurčki (kroglice) poganjajo iz sebe popke in brste, ki rastö in se zelo hitro plodijo. Za živež rabi kvas ogljikovo kislino (jemlje jo sladorju), amonijak in fosforovokisle soli (nekoliko teh tvarin mora biti vedno v tekočini, katera vre).
Kvas alkoholskemu vrenju potreben imenujemo tudi d r o i e. Takih kva-sovih glivic je vedno nekoliko tudi v zraku; torej je lahko umevno, da začne raztopina grozdnega sladorja vreti, če le pride zrak z njo v dotiko.
Opojne pijače: vino, pivo, žganje, i. t. d. dobivamo potem alkoholskega
vrenja.
§51. Kisanje (sauere Gährung). Poskus: Alkoholu primešaj nekoliko kvasil ter ga pusti na zraku, da dobiva iz njega kisika. Alkohol se pretvori kmalu v ocetno kislino (Essigsäure). Črlež presnovi je:
<\H(.<) + 0,2 = CJfO, -f H „O
alkohol kisik ocetna kislina voda.
Najprej privzame alkohol samo jeden atom kisika in tvori se spojina ty/40 (aldehid) in HtO (voda); aldehid privzame še jeden atom kisika, in tako nastane ocetna kislina.
/
Pretvorba alkohola v ocet se zove k is an je ali kisa te v. — Pogoji kisanju so:
1.) Razredčen alkohol; (ne več kot jeden del alkohola na devet delov vode.) 2.) Temperatura 12 — 38° C. 3.) Pristop zraka, rekše kisika. 4.) Prisotnost kvasil.
Tudi ta kvas je posebna gliva. Za kvas služiti morejo ocetna kislina sama, lepivo (Kleber) in druge beljakovine. Tudi organske tvarine iz zraka prouzročujejo kisanje.
Podobne prikazni so: kisatev kruha, mleka, masla i. t. d.
§ 52. Gnjitje (Fäulnis) je prostovoljni razkroj organskih fvarin v jednovitejše, katere sploh smrdijo. — Pogoji gnjitju so:
1.) Nehapje življenja. 2.) Prisotnost vode. 3.) Prisotnost zraka, rekše kisika. 4.) Temperatura 6 — 100° C. — 5.) Da je tvarina dušič-nata; ako je brezdušikova, mora se dotikati že gnjijoče tvarine, kvasu. Ako manjka jeden ali več teh pogojev, ostane tvarina več časa nepokvarjena. To uporabljamo n. pr. ko si sušimo meso ali je polagamo na led.
IV. Toplota.
§ 53. Toplota je uzrok prikaznij, da vzprijemamo dotikajoči se teles posebne občutke, katere izražamo s besedami: mrzel, topel, vroč i. t. d., in uzrok prikaznij, da se prostornina in skupnost teles izpreminjata. Stopinja toplotnosti kacega telesa je njega temperatura. Kjer je malo toplote ali je pa sploh ni, pravimo, daje mraz. (Primerjaj § 10.)
V naslednjem hočemo preiskovati učinke toplote.
1. Raztezanje teles po toploti.
§ 54. Kako razteza toplota trdna telesa. Da moremo meriti, koliko razteza toplota trdna telesa, služi nam priprava (slika 18.) Palica, katere raztezo hočemo meriti, utrjena je na jednem konci, drugi njen konec opira se na krajšo ramo dvoramnega vzvoda, čegar drugi konec se giblje poleg krožne delitve. Vsa palica tiči v tekočini, katera dobiva od spodaj toploto. Toplota razteza palico, in ta premice dvoramen vzvod. Iz kolikosti gibanja tega vzvoda da se zra-čunati, za koliko milimetrov se je palica raztegnila.
Raznovrstni poskusi
Slika 18.
uče:
1.)	Razteza razno dolgih palic od iste tvarine je pri jednaki temperaturi sorazmerna dolžini palice.
2.)	Ako jedno in isto telo segrevamo med 0° in 100°C, razteza je sorazmerna številu stopinj, za koliko
šala, prirastek na dolžini je 2, 3, . . . «krat večji.
3.)	Jednako dolga telesa od različnih tvarin raztezajo se v različni meri, ako ja segrevamo do iste temperature.
Pri višjih temperaturah nego 100° C raste razteza hitreje nego temperatura.
Telesa raztezajo se na vse strani; toplota jim daje večje ploskve in večjo prostornino. Telesa na vse strani jednako gosta raztezajo se na vse strani jednakomerno; druga pa ne, n. pr. kristali.
Število, katero povš, koliko je narastla dolgostna jednota vsled povišanja temperature za 1° C, zove se linearni raztezni koeficijent (linearer Ausdeh-nungscoefficient). Ploskveni raztezni koeficijent pove prirastek ploskovne jednote, kubični raztezni koeficijent pa prirastek kubične jednote vsled povišanja temperature za 1° C.
Linearni raztezni koeficijent je za
baker......0-001717	srebro......0'001909
mčd....... 0-001892	železo......0-001167
Ako kakemu telesu temperaturo znižamo, skrči se toliko, da ima isto prostornino, koliko je imelo popreje pri isti temperaturi.
Sila, s katero se telesa po toploti raztezajo, ali v mrazu krčijo, zelo velika je ter jo časih tudi uporabljamo. Kovač napenja na leseno kolo šine, ko so zelo tople. Ohlajene se skrčijo ter drže les trdno skupaj. — Parnih kotlov ni smeti trdno vzidati, ker drugače razpokne zid, ko se kotli segrejejo i. t. d.	slika 19
Palica, sestavljena od dveh različnih kovinskih _____-
prog (n. pr. od železa in bakra), se krivi, ako jo
segrejemo ali ohladimo (slika 19.) Kako se krivi,	--^
ako jo segrejemo; kako, ako jo ohladimo?
Na to prikazen se opira uporaba termometrov otl samih trdnih kovin. (Breguetov kovinski termometer.) —
Ilovica, les in druge tvarine, katere rade vpijajo vodo, krčijo se vsled povišanja temperature, ker voda iz njihovih luknjic izpariva, ter se molekuli morejo bližati. Jednostransko segrete deske se krivijo. (Zakaj?) —
Železna palica ima pri temperaturi 10° C dolžino 3™/; koliko dolga je palica pri temperaturi 20° C? — Koliko dolgo mora biti merilo od medí pri 18°C, da je pri 0°C jednako 17? —
§ 55. Kako razteza toplota kapljivo tekoča telesa.
Ako segrevamo kapljevino v posodi, raztezata se obé, kapljevina in posoda; mereči raztezo kapljevine v posodi, zvemo le navidezno njeno raztezo, namreč za koliko seje bolj raztegnila nego posoda. Resnično raztezo kapljevine dobimo, ako navidezni prištejemo še raztezo posode. S poskusi je dokazano, da je kubični raztezni koeficijent. različnim kapljevinam različen, in da pri temperaturah med 0° in 100° C kolikost razteze iste kapljevine sploh ni sorazmerna povišanji njene temperature. Živo srebro vender se razteza med 0° in 100° C jednakomerno (kubični raztezni koeficijent = 0" 0001815). Zaradi tega je živo srebro pripravno za termometre.
Pri termometrih, napolnjenih z alkoholom, treba je delitev napravljati primerjajoč z živosrebernim termometrom.
Poskus: Malo steklenico napolni do vrha z čisto vodo, zamaši jej grlo in vtakni skozi zamašek termometer in na obéh stranéh odprto ozko cev, da moli za več centimetrov iz grla in da stoji voda v njej 3—4cfm visoko. Pri vsem pa pazi, da ti pod zamaškom ne ostane nič zraka. Tako prirejeno steklenico postavi potem v zmes od ledii in soli. — Našel bodeš, da stoji voda v cevi najniže, ko ima temperaturo -f- 4° C; pri višji ali nižji temperaturi stoji pa više, torej se razteza in redči.
Iz tega poskusa sledi: da zavzema določena teža vode najmanjšo prostornino imajoča temperaturo -j- 4° C; in da se pri nižji ali višji temperaturi razteza. Pri temperaturi 0°C ima voda približno isto prostornino, kakor pri -j- 8° C.
§ 56. Kako razteza toplota raztezno tekoča telesa.
Izmed vseh teles raztezajo se plinasta največ. Gay-Lussac našel je ta-le zakona: 1.) Vsi plini se raztezajo jednakomerno in kolikost razteze je vsem jednaka, ako se jim temperatura za isto toliko poviša. 2.) Kubični raztezni koeficijent je = 3 = 0 '003665.
Govoreči o raztezi plinastih teles moramo ozir jemati tudi na tlak, kateri ja tlači. Navedena zakona veljavna sta le dotlej, dokler
ostane tlak na pline neizpremenjen. Ako oviramo raztezanje plinastih teles s tem, da jim ohranimo prostornino neizpremenjeno, narasta s povišanjem temperature njih napetost, v istem razmerji, v katerem bi drugače narastala njih prostornina.
Ako zavzema določena utežna množina zraka pri 14° C prostor 6 '/; kolika je prostornina tega zraka, ako ga segrejemo do 50° C in ostane tlak nanj neizpremenjen? — Za koliko bi moral določeno množino zraka segreti, da ima napetost 2 atmosfer, ako mu ostane prostornina neizpremenjena in je njega napetost pri 0° C jednaka 1 atmosferi?
§ 57. Izprememba gostote po toploti. S povišanjem temperature teles narasta, kakor smo slišali, sploh njih prostornina. Ako ima kako telo višjo temperaturo1,' mora biti torej število mole-kulov v jedni in isti prostornini manjše, torej tudi absolutna teža iste prostornine manjša. Torej sledi:
1.)	Gostota teles zavisi od njih temperature in je manjša, ako je temperatura višja in obratno.
2.)	Specifična teža teles je isto tako izpremenljiva, pri višji temperaturi je manjša in obratno.
Pri vodi imamo vender izjemo; njena gostota in specifična teža sta pri temperaturi -f- 4° C največji. (§ 55.)
Določujoči gostoto in specifično težo moramo ozir jemati vsa-kikrat na temperaturo dotičnih teles. Primerjajoči gostoto teles z gostoto vode jemljemo vodo pri temperaturi -)-40(7.
2. Kako se toplota širi. Kako se telesa segrevajo.
§ 58. Poskusi: a) Ako vržeš razbeljeno železno kroglo v škaf vode, ohladi se krogla, a voda postane toplejša; konečno imata voda in železo jedno in isto temperaturo. — b) Drži železno palico z jed-nim koncem v ogenj. Sprva segreje se konec v ognji, s časom postane palica tudi na bolj od ognja oddaljenih mestih topla in vroča. Palica iz ognja vzeta ohladi se s časom do temperature jo obdaja-jočega zraka.
Toplota prehaja torej z jednega telesa na drugo in v jednem in istem telesu od molekula do molekula ter se širi tako v prostoru. Prehod toplote s toplejšega telesa na mrzlejše imenujemo podelitev toplote (Mittheilung der Warm). Prehod toplote v jednem in istem telesu od molekula do molekula imenujemo prevod toplote (Warme-leitung). — c) Stoječi blizu dobro zakurjene peči čutimo vročino na strani, katera je k peči obrnena. Ta vročina neha tekoj, ako postavimo med se in peč kako neprozorno steno, n. pr. desko. Zrak za
desko torej ni bil vroč. Toplota prehajala je s peči do našega telesa skozi zrak, pa tega vender ni izdatno segrela. — d) Solnce nas menj pripeka, ako držimo nad glavo razpet solnčnik. — Toplota se more tedaj s teles na telesa širiti skozi tretje telo, katerega pri tem prehodu izdatno ne segreje. Tako širjenje toplote imenujemo žarjenje (Wärmestrahlung).
§ 59. Kako prevajajo toploto trdna telesa. Na jednem konci razbeljene, približno pol metra dolge železne palice ni moči na drugem konci v roki držati, ker se čuti prevroča. Da jo moreš držati, treba jo oviti s platnom ali z lesom. Užigalni klinček pa lahko v roki držiš, čeravno je plamen že prav blizu prstov. — Izkušnja nas torej uči: da toplota v različnih telesih s razno hitrostjo prehaja od molekula do molekula; pri nekaterih zelo počasno (les); pri drugih pa hitro (železo). Prisojati moramo torej telesom različno vodljivost toplote (Wärmeleitungsfähigkeit). Telesa, katera toploto hitro prevajajo od molekula do molekula ter na jednem konci segreta se hitro segrejejo do druzega, in katera toploto drugim telesom hitro odvajajo, imenujemo dobre prevodnike toplote (gute Wärmeleiter). Telesa brez tega svojstva so slabi prevodniki toplote (schlechte
Wärmeleiter.)	rx	.
Da zvemo, je-ii kako
telo boljši ali slabši pre-_____Shka 20.__vodnik toplote, nego drugo,
SWyS^^WFJPSi jemljemo jednaki palici iz W W W W sM/ W w> w w obeh in pritrdimo na njih JfpL	z voskom v jednakih raz-
^..js-i-^P^ytea^fa^.	daljah male lesene kroglice.
1	Ako potem konca obeh palic
na istem plamenu segrevamo (slika 20.), odpadajo kroglice na boljšem prevodniku preje in v večjo razdaljo od konca.
Dobrim prevodnikom imamo prištevati: kovine, in sicer v sledečem redu: srebro, baker, med, kositar, železo, svinec, platin, bismut; slabim prevodnikom: steklo, les, slamo, oglje, kožuhovino, ptičje perje, sneg i. t. d.
Dobri prevodniki toplote odvajajo hitro toploto, ako se njih dotaknemo; dozdevajo se nam imajoči jednako temperaturo kakor kak slab prevodnik toplote, vsakikrat hladnejši, dokler nas hladijo, t,, j. našemu telesu toploto odvajajo; toplejši pa, ko nas grejejo, t, j. našemu telesu toploto privajajo.
Slabi prevodniki služijo nam, da telesom njihovo toploto več časa hranimo, njih mraza varujemo.
Slika 21.
V zimskem času nosimo volneno, sukneno obleko, kožuhe. (Zakaj?) — Kovač ima na kleščih lesena držala. — Železna peč se hitro segreje pa tudi hitro ohladi. — Žito pod snegom je varno mraza. — Žareče oglje ugasne na kovinski plošči, na leseni deski pa ne. (Zakaj?)
Poskus: Vzemi tanko mrežo od drobnih žic in jo drži poprečno čez plamen gorečega plina. Plamen se na mreži pretrga (slika 21.) Mreža je dober prevodnik toplote in jemlje gorečemu plinu toliko toplote, da plin nad mrežo ne more dalje goreti. Da plin skozi mrežo prihaja, prepriča nas dim, katerega tamo pihnemo. Poskus moreš narediti tudi tako, da pipo plinovodne cevi odpreš in plin nad mrežo užgeš (slika 21. na desni). Potem gori plin nad mrežo in navzdol skozi mrežo pa se ne more užgati.
Ta zakon uporablja se pri Davyjevi svetilnici za rudo-kope (slika 22.) Oljeva svetilnica obdana je povsod s tanko mrežo od drobnih žic. Ako pride rudokop s to svetilnico v kraj, kjer je treskavi plin, užge se ta le v svetilnici, zunaj svetilnice se pa ne more užgati. Mreža pa vender ne sme biti razbeljena.
§ 60. Kako prevajajo toploto kapljevine in plinasta telesa. Poskus: Vzemi na jednem konci privarjeno stekleno cev, daj na dno nekoliko ledu in na tega ' nalij vode. Potem pa postavi v posebnem držalu cev pošev (slika 23.) Ako segrevaš s plamenom vinskega cveta vodo na zgorenjem konci cevi, more ti voda nad plamenom že vreti, a led na dnu ostane še nestaljen.
Kapljevine so torej, razven živega srebra, katero spada med kovine, slabi prevodniki toplote, ako jih grejemo od zgoraj.
Poskus: Steklenico napolni dobri dve tretjini Slika 24.	z vodo, tej primešaj pa janlarovega prahu. Potem
jo postavi nad plamen vinskega cveta (slika 24.) Kmalu zapaziš, da se jantarov prah v vodi nad plamenom dviga kvišku in ob straneh pada zopet na dno. Iz tega izprevidiš, da je nastal v vodi, katero segrevaš od spodaj, dvojen tok (Strömung). Nad plamenom vzhaja voda proti površji, ob straneh pa priteka mrzla na mesto nad plamenom. Termometer v vodo vtaknen prepriča te, da se segreva vsa voda.
Ta dvojni tok nastal je tako-le: Spodnji del vode segreje se dotikajoč se stekla. Ker je toplejša, raztegne se, postane lažja in kakor taka gre gori. Zgornje plasti vode so mrzlejše in težje, torej padajo ob straneh na dno. — Ako pustimo segreto kapljevino stati v mrzlejšem zraku, da mu oddaje svojo toploto, opazovati moremo prvemu toku pri segrevanji nasproten tok.
Kapljevina se ohladi najprej na površji (posodo si mislimo od slabega prevodnika toplote), postane gostejša in težja ter pada na dno. Od dna vzhaja na površje toplejša in redkejša kapljevina.
Pri vodi najdemo izjemo tega zakona. Ker je voda pri -J- 4n C najgostejša, pada mrzlejša voda na dno, dokler se ne zniža nje temperatura do -(-4° C. Ako se voda ohlaja niže, nego do 4° C, ostaja najmrzlejša, ker je redkejša, na površji; torej se tvori prvi led na površji. V stoječi, globoki vodi najdemo o zimskem času pod ledom temperaturo 0°, niže doli -)- 1°C, -f 2°C, -|-3nOin na dnu -¡-4° C.
Ali imamo kak dobiček od tega, da stoječa voda zmrzuje najprej na površji? — Reke in potoki zmrzujejo isto tako, kakor stoječa voda najprej na površji. V potokih, v katerih voda zelo hitro teče, mešata se mehanično mrzlejša in gostejša voda, in v takih potokih tvori se večkrat prvi led na dnu.
Isto tako, kakor kapljevine so tudi plinasta telesa slabi prevodniki toplote, ako ja grejemo od zgoraj. Segrevati se morejo, ako postane v njih jednak tok, kakor pri kapljevinah. Topel zrak se razteza in vzhaja kvišku, njegov prostor izpolnjuje mrzlejši, prihajajoč bodi si od spodaj, bodi si od stranij.
Na vse strani zaprte zračne plasti služijo nam kakor slabi prevodniki toplote; n. pr. dvojna okna. dvojna vrata.
Ako o zimskem Času sobina 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; miren pa ostane, ako je sveča v polovični višini te odprtine. Kaj kaže ta prikazen, kako si jo pojasnjuješ?
Meissnerjevo segrevanje prostorov s toplim zrakom se opira isto tako na kroženje toplega in mrzlega zraka.
Vetrovi so zračni toki, nastali vsled različnih temperatur na zemeljskem površji. Ako se zrak na kakem mestu zelo segreje, dvigne se kvišku in na njegovo mesto teče na zemeljskem površji mrzel. — 1.) Pasatni vetrovi. Na ravniku vpadajo solnčni traki malo ne navpično, torej segrevajo zemljo, ta pa zrak. Zrak se razteza, vzhaja kvišku in odteka v višavah od ravnika proti tečajema. Od tečajev teče mrzel zrak na zemeljskem površji proti ravniku. To veliko zračno kroženje zovemo pasatne vetrove (Passatwinde). Ker se zemlja vrti okoli svoje osi, pasatni vetrovi nimajo popolne meri proti tečajema; na severni poluobli je polarni veter severovzhodnik, ravniški veter jugo-zapadnik. Gorovje odklanja na posameznih mestih tudi te vetrove od navedenih merij. _ 2.) Vetrovi ob morskih obalah. Po dnevi se segreje suha zemlja hitreje nego morska voda. Zrak nad suho zemljo se dviga kvišku in njegovo mesto zavzima zrak prihajajoč od morja (mornik, Seewind). Po noči se ohladi zopet zemlja hitreje nego morska voda. Zrak nad morjem se dviga in veter piha od suhega na morje (sušnik, Landwind).
§ 61. Žarjenje. Poskus: a) Vzemi občutljiv termometer ter ga drži blizu goreče svetilnice. Termometer se segreje in kaže višjo temperaturo. Ako pa postaviš med svetilnico in termometer papirnat zaslon, zniža se temperatura na termometru do prvobitne stopinje. Termometer kaže nižjo temperaturo, ako ga od svetilnice bolj in bolj oddaljuješ. — Podobne prikazni opazuješ, ako držiš termometer blizu železne posode, polne vrele vode.
Telesa izžarivajo toploto, naj si bodo svetla ali temna; čim višja je temperatura žarečega telesa, tem več toplote izžariva.
Natančni poskusi uče dalje:
Žareča toplota se širi premočrtno in je 4, 9, 16, . . . n"'krat slabša, ako je razdalja med žarečim in izžarjeno toploto vzprijemajočim telesom 2, 3, 4,... »krat večja.
Preme črte kažoče meri, v katerih se širi izžarjena toplota, imenujejo se toplotni trakovi (Wärmestrahlen).
Poskus: b) Vzemi štirioglato posodo od kovine; jedno stran jej ugladi, drugo razpraskaj, da je prav hrapava, tretjo prevleči s svinčeno beljo, četrto s sajami. V tako pripravljeno posodo nalij vrele vode ali vrelega olja. Ako postavljaš občutljiv termometer zdaj tej, zdaj oni strani nasproti, kaže ti termometer najvišjo temperaturo, ko je stal
i
sajasti strani nasproti; najnižjo pa, ko je stal uglajeni strani nasproti. Isti strani nasproti stoječ termometer ne segreje se toliko, ko se je tekočina v posodi že nekoliko ohladila.
Telesa iste temperature izžarivajo razne množine toplote; njih žarljivost (Ausstrahlungsvermögen) je večja, ako imajo višjo temperaturo in zavisi od kakovosti tvarine.
Črna, na površji hrapava telesa izžarivajo več toplote nego svetla in gladka.
Vroča voda se ohladi v prsteni posodi hitreje nego v stekleni, ali kovinski z gladkimi stenami.
Pesek ali prhka zemlja se ohladita hitreje nego kamenita ali ilovnata tla.
Poskus: c) Vzemi dva termometra; jednemu posaji kroglo, drugemu pa ne. Ako držiš potem oba na solnci, segreje se posajeni termometer hitreje in do višje temperature nego drugi. — Poskus: d) Napolni dve mali steklenici z vodo, jedno izmed njiju pa počrni. Ako postaviš obe na solnce, segreje se voda v počrnjeni posodi hitreje nego v drugi.
Tvarine vpijajo toploto od drugih teles izžarjeno in se s tem segrevajo. Telesa vpijajo več toplote; ako imajo tudi večjo žarljivost.
Saje vpijajo največ nanje padajoče toplote; telesa temne barve vpijajo več toplote nego svetla, posebno, ako so hrapava in na površji menj gosta.
V poletnem času nosimo obleko bolj svetle barve, v zimskem času bolj temne barve. — Ako potreseš po snegu pepela, ali ga pokriješ s tanko plahto, raztali se hitreje, ko ga solnce obseva, nego v okolici.
§ 62. Specifična toplota (specifische Wärme). Poskus: Vzemi krogle jednake teže od železa, bakra, kositra in svinca ter jih segrej skupno v olji približno do 150° C. Potem položi te krogle na približno 2 % debelo voščeno ploščo (slika 25.) Vosek pod kroglami se začne nekoliko taliti in vsled tega se krogle nekoliko vderö. Najbolj globoko se vdere železna krogla, najmenj pa svinčena. Železna krogla je stalila torej največ voska, svinčena najmenj. — Iz tega sklepamo, da krogle niso imele v sebi iste množine toplote, akoravno so imele vse isto temperaturo. Železna krogla je morala imeti največ toplote v sebi, svinčena najmenj.
Telesa jednake teže potrebujejo različne množine toplote, da se segrejejo do iste temperature. Množina toplote, katera segreje utežno jednoto (%) kakega telesa za 1° C, zove se njegova specifična toplota.
Izmed vseh teles ima voda največjo specifično toploto, in to jemljemo splošno za jednoto toplote (Wärme-Einheit, Calorie). Številke izrazujoče specifično toploto drugih teles so torej pravi ulomki in povedajo, kolikokrat več toplote potrebuje hfo kakega telesa, da se mu poviša temperatura za 1° C, nego je potrebuje v isto svrho b-jfj vode.
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, umevno je, zakaj se voda počasno segreva in počasno ohlaja. Na otokih in morskih obalah je sploh po letu hladneje, v zimi topleje nego na suhem pod isto zemljepisno širino. Kako pojasnjuješ veliki vpliv Zalivskega toka na podnebje severozapadnih in severnih Evropskih obal?
B. Pretvorba skupnosti po toploti.
§ 63. Taljenje (Schmelzen). Poskus: a) Segrevaj v porcelanasti posodi vosek. Toplota ga razteza; ko pa temperatura dospe do gotove višine, izpreminja vosek svojo skupnost ter postaja kap-Ijivo tekoč.
Isto moreš opazovati pri svinci, železu, bakru i. t. d., treba jih je le segreti do višje temperature.
Pretvorba trdnih teles v tekočine se zove taljenje.
Temperaturo, pri kateri se kako telo začne taliti, imenujemo tališče (Schmelztemperatur). — Vsaka taljiva tvarina ima svoje posebno tališče.
Vsa trdna telesa niso taljiva, ker se jih veliko pri segrevanji začne razkrajati; to so sploh vse organske tvarine.
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 — 2000° C, litega železa 1100—1200° C.
Tališče zlitin je sploh nižje, nego so tališča njih sestavin. Zlitina 4 delov bismuta, 1 dela svinca, 2 delov kositra tali se že pri 94° C.
Poskus: b) Ako prinesemo v sobo v skledi razdrobljen led in postavimo vanj termometer, kaže ta od hipa, ko se začne led taliti, do hipa, ko seje ves stalil, jedno in isto temperaturo, namreč 0°C. Ko se je pa ves led stalil, dviga se živo srebro, voda se torej segreva nad 0° C.
Podobno prikazen opazujemo pri taljenji voska (termometer kaže 68° C) i. t. d.
Da se tvarina tali, dobivati mora toplote, vender ta privedena toplota ne more zvišati njega temperature. Toplota, katero talečemu se telesu privajamo, služi za to, da premaguje zveznost molekulov.
Toploto, katero privajamo telesu, katera pa njegove temperature ne poviša, imenujemo utajeno ali skupnostno toploto (latente, gébundene oder Aggregationswarme). Nasprotno se zove toplota prosta ali čutljiva (freí), ako temperaturo povišuje in je po termometru čutljiva.
Taleča se telesa utajajo toploto, in utajena toplota služi za izpremembo skupnosti.
Poskus: c) Raztopi v vodi precej veliko soli ter pospešuj raztop s tem, da vodo mešaš. Ob jednem pa opazuj temperaturo raztopine, ko jej prideneš soli in pozneje, ko se je že veliko soli raztopilo. Opazil bodeš, da se je temperatura raztopine znižala za 3 — 5°C.
Toplota utaja se tudi, ako se trdna telesa topé; utajeno toploto jemlje raztopina sama sebi in okolici.
—	Utajena toplota služi zopet za izpremembo skupnosti trdnega telesa.
Nekatere raztopine utajajo posebno veliko toplote. Take raztopine se zovejo sploh mrazotvorne zmésí (Kaltemischungen).
Zmes 3 delov snega, 1 dela kuhinjske soli zniža temperaturo od 0° C do
—	16"C; 6 delov Glauberjeve soli, 4 deli salmijaka, 2 dela solitarja, 4 deli razredčene žveplene kisline tvorijo zmes, katera daje mraz do — 33° C. — Še večji mraz daje zmes étra in trdne ogljikove kisline (do —79° C). S pomočjo mrazotvornih zmesij moremo na umeten način delati led.
Vzpomladi ostane zrak hladen, dokler se led in sneg talita. — Svinčeno kroglo, prav natančno v papir omotano, možno je taliti, da se papir ne užge.
—	Držeč kos ledú v roki čutiš vedno večji mraz. (Zakaj?)
§ 64. Strjeilje (Erstarren). Poskus: Ako pustiš mirno stati raztaljen vosek, katerega temperatura je nekoliko čez 70° C, in mu ne privajaš toplote, začne se hladiti. Ko se ohladi do 68° C, začne se pretvarjati iz tekočine v trdno telo. Z daljšim ohlajenjem dobiš zopet trden vosek.
Pretvorba kapljivo tekočih teles v trdna imenuje se strjenje. Temperatura, pri kateri se kapljevine strjujejo, je ista, pri kateri se talé.
Voda zmrzuje pri 0° C; led se tali pri 0° C i. t. d.
Poskus: V zatvorjeni posodi moreš vodo, iz katere si, kuhaje jo, izgnal ves zrak, ohladiti do—10°C, da se ne strdi (zmrzne); treba le, da stoji po polnem mirna.
Ako pa do —10°C ohlajeno vodo nekoliko streseš, strdi se teköj, temperatura jej pa poskoči od —10° do 0° C.
Povišanje temperature kaže, da kapljevine pri taljenji utajeno toploto pri strjenji zopet izpuščajo, da postane torej toplota prosta ali čutljiva.
Z natančnimi poskusi je dokazano, da postane vsa pri taljenji utajena toplota prosta, ako se kapljevina strdi.
§ 65. Hlapenje (Verdunstung). Poskus: Ako vliješ v odprto in plitvo posodo žveplenega etra, vinskega cveta ali vode, izgine čez nekoliko časa kapljevina iz posode, posoda se posuši. Kapljevina se je pretvorila v raztezno tekoče telo, v hlape (Dünste).
Pretvorbo kapljivih teles v plinasta imenujemo hlapenje.
Tudi trdna telesa izhlapevajo, n. pr. kafra, jod, led (zmrzlo mokro perilo se tudi počasno suši).
Hlapna telesa (flüchtige Körper) so taka, katera že pri navadni temperaturi jako izhlapevajo. Žvepleni eter, vinski cvet i. t. d. so hlapna telesa.
Poskusi: a) Ista množina vode izhlapuje hitreje v plitvi in široki posodi, nego v ozki in dolgi cevi. — h) Mokro perilo vesimo na solnce ali toplo peč, da se hitreje posuši. — c) Na tintno liso na papirji pihamo, da se tinta hitreje usuši. — d) Ako postavimo izmed dveh skledic jedno pod poveznik zračne sesalke, drugo pa pustimo v sobi nepokrito, usuši se voda iz skledice pod poveznikom zračne sesalke hitreje, ako odstranjujemo iz poveznika zrak in ob jednem nastale hlape.
Hlapenje se da torej pospeševati s tem, da
1.) povečamo površje hlapeče kapljevine, 2.) povišamo temperaturo, 3.) odstranjujemo s prepihom nastale hlape in 4.) zmanjšamo tlak na kapljevino.
Poskus: Vlij v dve skledici isti množini vode, čez vsako skledico povezni steklen zvonec, tako da ne propušča zraka. Vodo jedne skledice stehtaj čez jeden, vodo druge skledice čez dva ali še več dnij; našel bodeš, da teža vode v jedni skledici ni različna od teže vode v drugi. Treba vender, da imata oba zvonca isto prostornino, in da je ostala temperatura neizpremenjena.
Hlapenje je v zatvorjenem prostoru omejeno; ker drugače bi se moralo v daljšem času vedno več vode pretvarjati v hlape; poskus pa kaže, da se čez nekoliko časa teža vode ne zmanjšuje. Prostor je s hlapi nasičen (gesättigt), ako ima v sebi toliko hlapov, kolikor
jih more pri določeni temperaturi vzprijemati. Ako s hlapi nasičen prostor segrejemo, more več hlapov vzprijeti; sitišče (Sättigungspunkt) zavisi torej od temperature. (Primerjaj v mehaniki § 131.)
Poskus: a) Omotaj termometrovo kroglo s platnom ali pre-divom in pomoči kroglo v vinski cvet. Vinski cvet izhlapeva, in sicer tem hitreje, ako s kroglo v zraku mahaš; termometer pa pada za precejšnje število stopinj. — b) V livkasto stekleno posodo
nalij žveplenega etra; v eter pa postavi tanko stekleno cev, v kateri je nekoliko vode.
S pomočjo meha pa pihaj zrak v žvep-leni eter (slika 26.) Čez nekoliko časa zmrzne voda v stekleni cevi.
Slika 27.
Kapljevine, pretvarjajoče se v plinasta telesa, utajajo toploto; ta utajena toplota se uporablja za premago zveznosti. Hlapeča telesa jemljo utajeno toploto sebi in svoji okolici.
Zakaj nas, prišedše iz kopeli, trese mraz, posebno takrat, če je vetrovno? — Zakaj čutimo mraz, ako na roko vlijemo vinskega cveta? — Zakaj mraz ni tolik, ako na roko vlijemo vode? — (Voda ni toliko hlapna.) — Zakaj nas hladi, ako stojimo v prepihu?
—	Hlapenje na našem telesu pripomaga veliko k temu, da ostane temperatura našega telesa neizpremenjena?
—	Zanimljiv je tudi ta-le poskus (slika 27.)
V dvakrat zaviti stekleni cevi AB je nekoliko vode, zrak pa je ves odstranjen in cev povsod za-tvorjena. Konec cevi A postavi v mrazotvorno zmes, vodo v cevi pa prelij vso v kroglo B. To kroglo omotaj ob jednem tudi s slabimi prevodniki toplote. — Čez nekoliko časa se nabere v A nekoliko ledii, voda v B pa zmrzne. — Ker v cevi ni zraka, voda lahko
izhlapeva; vodeni hlapi se pretvarjajo v A v vodo in voda zmrzuje. Radi tega vzhajajo od B vedno novi hlapi. — Hlapeča voda utaja toploto, torej se mora temperatura vode v B zniževati.
§ 66. Vrenje (Sieden). Poskus: Stekleno posodo, v kateri je približno 2/3 čiste vode, postavi nad plamen vinskega cveta; v vodo obesi pa termometer. — Ko se voda nekoliko segreje, vzhajajo iz nje drobni zračni mehurčki; pri višji temperaturi vidiš vzhajati od dna male mehurčke, kateri zginejo poprej nego dospejo do površja. Pri višji temperaturi (100° G) vzhajajo od dna drobni mehurčki, kateri na svoji poti na površje vedno 'bolj narastajo in na površji razpokajo. Ti mehurčki spravijo vodo v neko kipeče gibanje, pravimo, da voda vre. Od tega hipa, ko voda zavre, kaže termometer neizpremenjeno isto temperaturo, dokler je še le nekoliko vode v posodi.
Vrenje je pretvorba kapljevin v hlape ali pare v notranjem in na površji. Vrelišče (Siedepunkt) je temperatura, pri kateri kaka kapljevina zavre. — (Potem vrenja nastala raztezno tekoča telesa imenujemo navadno pare (Dämpfe); hlapi so raztezno tekoča telesa, nastala potem hlapenja na površji.)
Prikazen vrenja je ta-le:
S prva odhaja zrak iz kapljevine, ker dobiva z večjo temperaturo tudi večjo napetost. Kmalu za tem se tvorijo prve pare na dnu posode, kjer je kapljevina v dotiki z izvorom toplote. Vzhajajoče te pare pridejo v mrzlejše plasti in tam se zopet v vodo zgošču-jejo. Ko pa je kapljevina dobila povoljno temperaturo, tvorijo se pare, silne dovolj, da premagujejo zračni tlak in tlak kapljevine. Toplota, katero odslej kapljevina dobiva, služi j edino le pretvorbi kapljevine v pare, torej ostaja temperatura kapljevine stalna, dokler vre. Da more zavrela kapljevina dalje vreti, mora od zunaj dobivati povoljno toplote. Čim več toplote dobiva v istem času, tem živah-neje vre. — Iz kapljevine odhajajoče pare imajo s to jednako temperaturo.
Vsaka kapljevina ima svoje posebno vrelišče.
Pod navadnim zračnim tlakom zavre: alkohol pri 79'7° C, laneno olje pri 316° C, ogljikova kislina pri —78° C, petrolej pri 85° C, živo srebro pri 360° C, žvepleni eter pri 37° C i. t. d.
Poskusa: a) Pod poveznikom zračne sesalke zavre voda že pri temperaturi 60—70° G, 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, zamaši jo prav dobro in postavi jo vzvrneno na posebno držalo (slika 28.) Voda neha vreti; zavre pa teköj na novo, ako steklenico poliješ z mrzlo vodo. To moreš ■ nekolikokral. ponavljati. Mrzla voda zgosti vsakikrat vodene pare v vodo, tlak na vodo postane manjši in voda zavre na novo.
Vrelišče iste kapljevine zavisi torej od tlaka na kaplje-vino, znižuje se z pomanjšanjem tlaka in povišuje s povečanjem tlaka na kapljevino.
Na Sv. Gotthards (višina 2360'"/) zavre voda pri 92-9° C. » Montblanku (višina 4600 *y) » , »> » 84° C. '
Da povišamo vrelišče vode, rabi nam Pa p in o v lonec (slika 29.) To je mo£än železen lonec s privitim železnim pokrivalom. Na pokrivalu je privarjena
cev a polna živega srebra, v katero se vtakne Slika 29.	termometer za merjenje temperature v lonci.
Dalje je na pokrivalu zaklopnica varovalka, ktero zapira utež q. Ko doseže napetost par gotovo mejo, odpre se zaklopnica in izpušča nekoliko vodenih par.
Pod tlakom 1 atmosfere završ voda pri 100° C; pod tlakom 2 atmosfer pri 120° C, pod tlakom 16 atmosfer pri 200° C.
Zakaj pokrivajo kuharice lonce s pokrivali, katere na planinah obtežujejo tudi s kamenjem ? — Zakaj treba pri določevanji vrelišča na termometru ozir jemati na zračni tlak?
Ako voda ni čista, ako ima n. pr. v sebi raztopljene kake soli, ne zavre pri navadni temperaturi, ampak še le pri višji. Vrelišče preinači se tudi, ako je vodi mehanično primešana kaka trdna tvarina. Ako n. pr. vodi primešamo železnih opilkov, zavre pri nižji temperaturi.
§ 67. Zgoščevanje hlapov in par (Condensation der Dünste und Dämpfe). Poskusa: a) Ako držiš nad vrelo vodo mrzlo stekleno ploščo, orosi se in postane mokra. Nad vrelo vodo vzhajajo beli megleni mehurčki. Vzhajajoče vodene pare ohlade se in postanejo
zopet kapljivo tekoče. — b) Vzemi na jednem konci zatvorjeno stekleno cev polno vodenih par in potisni jo v drugo širjo cev z živim srebrom. Ako prvo cev v drugo pogrezneš in tako vodene pare v njej dovoljno stiskaš, pretvori se njih nekoliko v vodo. — Iz teh poskusov sledi: Pare in hlapi pretvarjajo se zopet v k^plje-vine, ako jih dovoljno ohladimo ali pa stiskamo. Pretvorbo par in hlapov v kapljevine imenujemo njih zgoščevanje ali zgostitev.
Poskus: V posodi a (slika 30.) vre voda, njene pare morejo odhajati skozi cev b. Najprej počakaj, da vodene pare iztirajo iz posode a ves zrak, potem pa postavi pod cev b posodo c, v kateri je do posebnega znamenja mrzla voda določene temperature.
Pare vrele vode se v mrzli zgoščujejo v kapljivo vodo, v posodi c je vedno več vode in njena temperatura poskoči za nekoliko stopinj. Temperaturo segrete vode določi in si jo zapomni. Potem izprazni posodo c, napolni jo drugikrat z mrzlo vodo do iste višine, kakor prvikrat ter prilij toliko vrele vode, kolikor se je je prej zgostilo. Termometer uči te sedaj, da se voda ni za toliko stopinj segrela, kakor prvikrat z goščevanjem par. Torej sledi:
Ako se pare ali hlapi zgoščujejo v kapljevine, izpu-ščajo prej utajeno toploto ter jo oproščujejo. Natančni poskusi uče, da izpuščajo pare pri zgoščevanji isto toliko toplote, kolikor je je bilo utajene, ko se je kapljevina pretvarjala v pare.
Nekatera raztezno tekoča telesa zgoščujejo se le pod velikim tlakom in pri nizki temperaturi. Ogljikova kislina zgoščuje se n. pr. pod tlakom 36 atmosfer in pri temperaturi 0° C.
Da je možno veliko raztezno tekočih teles zgoščevati, bilo je že davno znano. Leta 1877. zgoščevala sta Louis Cailletet kisik, Raoul Pictet pa dušik in vodik. Kisik se zgoščuje pod tlakom 280 atmosfer in pri temperaturi —300° C, isto tako vodik; dušik se zgoščuje pa pod tlakom 200 atmosfer in pri temperaturi — 300° C. Po teh poskusih smemo sklepati, da se da vsako raztezno tekoče telo zgostiti, ako je le tlak ninje dovolj velik in njegova temperatura dovolj znižana.
Da zaznamenujemo okolščine, pod katerimi se zgoščujejo raztezno tekoča telesa, imenujemo pare in hlape ona raztezno tekoča telesa, katera se zgoščujejo, ako njih temperaturo za malo število stopinj znižamo ali tlak nanje nekoliko povišamo. Ostala raztezno tekoča so plini ali gazi.
§ 68. Prekapanje. Razhlapanje (Destillation, Sublimation). Ako iz katerega koli uzroka pretvarjamo kapljevine v pare ter te zopet zgošeujemo, imenujemo to postopanje prekapanje (destilacijo). Navadno prekapamo kapljevine radi tega, da jih očistimo njim pri-mešanih ali v njih raztopljenih trdnih teles, ali primešanih menj hlapnih kapljevin. S prekapanjem moremo ločiti alkohol od vode (kuhanje žganja), žvepleno kislino od vode i. t. d. Prekapana voda je kemijsko čista. — Nekatera trdna telesa dajo se tekoj pretvoriti v pare; katere moremo zopet zgoščevati. Z izparivanjem je možno torej tudi od zmesij trdnih teles ločiti bolj hlapna od menj hlapnih. To postopanje imenujemo razhlapanje (sublimacijo). Zgoščene pare razhlapanih teles so razhlapina (Sublimat); dobivamo jih sploh kakor droben prah, n. pr. žvepleno cvetje.
§ 69. Zračna vlažnost (Luftfeuchtigkeit). Na zemeljskem površji je zelo veliko vode. Ta voda izhlapeva bolj ali menj hitro; v zraku je torej vsak čas več ali menj vodenih hlapov, ali zrak je bolj ali menj vlažen.
Ako privajamo v vlažen zrak novih vodenih hlapov ali pa jih ohlajamo, more biti, da se njih zgoščuje nekoliko v kapljivo tekočo vodo. N. pr. kozarec poln mrzle vode se orosi, ko ga prinesemo v toplo sobo. V zimi se naočniki orosijo, ako stopimo z mrzlega v toplo sobo i. t. d.
V § 65. smo se učili, da se morejo hlapi v določenem prostoru razvijati le do določene meje, dokler prostor z njimi ni nasičen. Zrak imenujemo vlažen, ako je v njem toliko vodenih hlapov, da je z njimi nasičen ali vsaj blizu tega stanja; suh pa je zrak takrat, ako ima v sebi dosti menj hlapov nego bi jih mogel imeti, da bi bil nasičen. — Je-li zrak vlažen ali suh, sodimo iz tega, ali se dajo njegovi hlapi z malim znižanjem temperature zgoščevati ali ne. (Po letu ima zrak sploh več vodenih hlapov v sebi nego v zimi, a vender je primerno bolj suh, ker ima višjo temperaturo.)
Temperaturo, do katere moramo ohlajati zrak in vodene hlape v njem, da se začnejo zgoščevati, imenujemo rosišče (Thaupunkt'■). Razlika med rosiščem in navadno zračno temperaturo je mera zračne vlažnosti. Čim večja je ta razlika, tem suhejši je zrak in obratno. — Kolikost zračne vlažnosti določuje se s posebnimi
orodji, vi ago meri (Hygrometer) imenovanimi. — Je-li zrak bolj ali menj suh, kažejo pa vlagokazi (Hygroskope).
Nekatere tvarine vpijajo vodene hlape iz zraka v veliki meri in izpreminjajo pri tem bolj ali menj svojo obliko, n. pr. strune, lasje, les i. t. d.
Kako izpreminja struna svojo obliko, kaže ta-le poskus: 3—dolgo struno utrdi na jednem konci, tako da visi navzdol, na drugi konec prilepi pa majhen papirnat kazalec. Ako struno z vodo pomočiš, zavrti se kazalec nekoliko ter kaže, da se struna odvija. Ko se struna suši, vrača se kazalec na prejšnje mesto, struna se zavija, in sicer tem bolj, čim bolj je suha. To pripravo moreš rabiti kakor najbolj jednostaven vlagokaz, treba le, da pod kazalcem napraviš delitev, na kateri zveš, koliko se je struna odvila ali zavila. (Boljši vlagokaz nego ta je Saussurov vlagokaz z lasom.) — Rosa, megla, dež. V noči izžarivajo predmeti po dnevu dobljeno toploto ter se hlade. Istočasno z njimi se hladi tudi zrak teh se dotikajoč. Ako se predmeti ohlade do rosišča ali še dalje, zgosti se nekoliko vodenih hlapov na njih v majhene vodene kroglice, v roso (Thau). Iz rose postane slana (Reif), ako se temperatura teles zniža pod 0°C. Največ rose se nabira na telesih, katera toploto v večji meri izžarivajo, torej na bolj temnih in hrapastih, n. pr. na travi.
Vodeni hlapi v zraku zgožčujejo se tudi, ako se mešata topel in mrzel zrak. V tem slučaji se pretvarjajo vodeni hlapi v majhne bele mehurčke, v katerih je nekoliko zraka. Skupino takih vodenih mehurčkov imenujemo meglo ali oblak, ako je na zemeljskem površji ali pa više v zraku.
Z daljnim zgoščevanjem postajajo megleni mehurčki težji, da konečno ne morejo več v zraku plavati. Padajoči k tlom se še bolj zgoščujejo, iz več tvorijo se vodene kapljice in te padajo na zemljo kakor dež. Deževne kapljice so v višini majhne, padajoče pa narastajo, ker se jim pridružujejo druge. (Jeseni so oblaki nizko, deževne kapljice drobne; v poletnem času, posebno v vročem pasu, So oblaki visoko in deževne kapljice debele.)
Ako se zgoščevanje vodenih mehurčkov vrši pod temperaturo 0°C, tvorijo se tanki igličasti kristali; v obliki zvezdic padajo na tla kakor snežinke. Večkrat se izpreminja temperatura prav naglo; v tem slučaji se sklopi več snežink v kroglasta telesa, sodro ali babje pšeno. — Toča so zmrzle vodene kapljice imajoče v središči sodro. Toča pada običajno, v poletnem času po dnevi, red-kokrat po noči. (Mnenja glede nastanka toče so različna.)
Odkod prihaja megla iz naših ust, ako dihamo v mrzlem zraku? — Kako nastane megla, ako v zimi v dobro zakurjeni sobi okno odpremo? — V zelo močvirnatih krajih je več megle in rose, nego v drugih. — V jesenskem času vidimo zjutraj in večer po rekah in jezerih meglo nastajati. (Zakaj?) — Ako solnce oblake obsije, izginejo po gostem. (Zakaj ?) — Kako moreš pojasniti, da nam prinašajo južni in južnozapadni vetrovi deževno vreme? — Kako pojasnjuješ, da vzhodni in severovzhodni veter nebo razvedrujeta?
Izvori toplote.
§ 70. 1.) Največji izvor toplote je solnce. Ono nam pošilja svetlobo in toploto ob jednem; brez njega bi imeli večno temo in večen mraz. Grejoča moč solnca je vender izpremenljiva. Ona je večja: a) ako vpadajo solnčni traki na zemljo in posamezne predmete na njej bolj navpično, b) ako vpadajo na isti predmet več časa.
Solnčne trake smemo smatrati medsebojno vzporedne, ker je solnce v primeri z našimi daljavami v neskončni daljavi od nas. Iz vzporednosti solnčnih trakov sledi pa neposredno, da zadeva isto ploskev največ trakov, ako vpadajo na ploskev pravokotno. Čim bolj je ploskev naklonjena proti meri vpadajočih trakov, tem menj trakov jo zadeva.
Telesa imajoča manjšo specifično toploto, segrejejo se pri jed-nakih drugih okolščinah do višje temperature nego druga.
Na strehah in rebrih proti solncu naklonjenih tali se sneg naprej. — Ker ne vpadajo solnčni traki vedno v istem kotu na zemeljsko površje, sledi dalje, da se mora temperatura na zemlji vedno izpreminjati, in sicer imamo za isti kraj vsakdanje in letne izpremembe in v istem času izpremembe toplote na vsej zemlji.
Vsakdanje izpremembe temperature. Od zjutraj do poludne, ko stoji solnce najviše, narasta temperatura, solnčni traki vpadajo na zemljo vedno bolj navpično; od poludne naprej pojema temperatura. Najnižja temperatura je ob času solnčnega vzhoda; najvišja pa v zimskem času ob dveh, v poletnem času med 3. in 4. uro po poludne. — Letne izpremembe. V poletnem času so dnevi daljši in solnčni traki vpadajo nekoliko bolj navpično; torej segrevajo zemljo bolj močno nego v zimskem času. V naših krajih je meseca janu-varija največji mraz, meseca julija in avgusta pa največja vročina. — Izpremembe temperature na zemlji sploh. Na ravniku je največja vročina, od ravnika proti tečajema pa vedno manjša; največji mraz je na tečajih.
Srednjo dnevno temperaturo dobimo, ako temperaturo v teku jed-nega dneva večkrat opazujemo, n. pr. vsako uro, in vsoto opazovanih temperatur delimo z vsoto opazovanj. Temu namenu zadostuje pa tudi le trikratno opazovanje; ob 7. uri zjutraj, ob dveh po poludne in ob 8. uri zvečer. Srednja mesečna temperatura je jednaka vsoti vseh dnevnih temperatur deljeni s številom dnij. Vsota 12 srednjih mesečnih temperatur deljena s številom 12 daje srednjo letno temperaturo. Srednja temperatura kacega kraja je jednaka vsoti večletnih srednjih letnih temperatur deljeni s številom let.
Je-li srednja temperatura bacega kraja višja ali nižja, zavisi deloma od zemljepisne leže tega kraja, deloma od višine tega kraja nad morskim površjem, deloma od tega, ali je ta kraj blizu morja ali blizu visokih gora ali ne. (Vroči, topli, zmerni in mrzli pasi.)
2.)	Zemlja. Zemeljske tvarine so sploh slabi prevodniki toplote; v poletnem času ne prodere toplota globoko v zemljo in isto tako v zimskem času mraz. V globočini približno 20 "f nahajamo leto in zimo stalno temperaturo; do sem ne sega torej niti mraz niti vročina na zemeljskem površji. Ako od te plasti stalne temperature kopljemo 25 — 30 globokeje, najdemo temperaturo stalno za 1 °C višjo, nego je v plasti stalne temperature. V globočini 50—60 pod plastjo stalne temperature poviša se temperatura že 2° C i. t. d. Ta okolščina, dalje ognjeniki in toplice opravičujejo misel, da je zemlja znotraj zelo vroča, in sicer toliko vroča, da so v globočini kacih 10 milj že vsa kamenja raztaljena.
V kletih Pariške zvezdarne, 27-5™/ globokih, kaže termometer od leta 1783. stalno 11-8° C. — V zimi so kleti toplejše, po letu hladnejše, nego je zunaj. — Kmetovalci čuvajo repo, krompir i. t. d. mraza, s tem da ga precej globoko v zemljo zakopljejo. — Izmed toplic omenjamo: Karlovi vari imajo temperaturo + 75° C, Wiesbadenske temperaturo + 70° C i. t. d.
3.)	Mehanični izvori toplote, a) Razvoj toplote z drgne-njem. Ako dva lesa drugega ob drugem drgnemo, segrejeta se oba, časih celo toliko, da se užgeta. Svedri, pile, žage segrejejo se z drgne-njem bolj ali menj. Užigalne klinčke užigamo s tem, da jih drgnemo ob hrapavi ploskvi.
b) Razvoj toplote z udarom in pritiskom. Ako kovač železo dolgo jednakomerno kuje, segreje se mu; more je na ta način celo razbeliti. — Pod konjskimi kopiti se iskri, ako s podkovami ob kamenje udarjajo. — Vzemi močno stekleno cev, kakeršno vidiš v sliki 2., § 9.; na spodnji konec bata deni košček kresilne gobe. Ako bat naglo v cev potisneš, torej zrak v cevi močno stiskaš, segreje se toliko, da užge kresilno gobo (zračno užigalo, pneumatisches Feuerzeug).
Ako se plinasta telesa naglo raztezajo, nareja se mraz; n. pr. vodene pare velike napetosti odhajajoče skozi ozko cev so zunaj cevi tekoj izdatno ohlajene.
4.)	Kemijski izvori toplote. Ako poliješ žgano apno z vodo (je gasiš), dobi veliko toploto; isto tako, ako priliješ čisti žvepleni kislini nekoliko vode. Sploh se razvija vsakikrat toplota, kadar se tvarine kemijsko spajajo. Največ toplote se razvija pri kemijskih spojinah, katere smo v § 48. imenovali gorenje.
5.)	Zivotna toplota. Podobne prikazni, kakor pri gorenji, vrše se pri delovanji živalskega ustroja. S hrano donašamo telesu ogljič-nate tvarine, kisika pa vdihamo. Kisik spaja se v telesu z ogljič-natimi tvarinami; pri tem se pa razvija toplota kakor pri navadnem gorenji. Zivotna toplota razvija se v večji meri, ako prihaja več kisika. (Pri delu se razgrejemo, ker bolj hitro dihamo.) Pri hlapenji vode skozi kožo utaja se toplota in to učini, da ostane temperatura našega telesa stalna. Zdrav človek ima stalno temperaturo 37° G. Otrok diha hitreje in ima višjo temperaturo, 37° C. Ptiči imajo temperaturo 40—41° C.
6.)	Konečno še imamo kot izvora toplote omenjati tudi elektrike.
V. Mehanika.
1. Osnovni pojmi.
§ 71. O gibanji sploh. Telo se giblje, ako izpreminja svojo ležo glede teles v njegovem okrožji; nasprotno pa miruje.
Na ladji stoječ človek miruje glede predmetov na ladji, glede predmetov na obrežji se pa giblje; gora miruje glede predmetov na zemlji, glede nebeških teles se pa giblje z zemljo okoli solnca in okoli zemeljske osi. Ker se gibljejo vsa nebeška telesa, smemo reči, da popolnega mirovanja ni nikjer, ampak vedno le primerno.
Gibanje teles more biti časih tudi le navidezno. Ko se peljemo na ladji, dozdeva se nam, da miruje ladja in mi na njej ter da se gibljejo predmeti na obrežji v nasprotni meri.
Pri vsakem gibanji treba v poštev jemati:
1.)	Gibljivo (das Bewegliche), t. j. tvarina, katera se giblje. Gibljivo more biti veliko ali pa neskončno majhno telo, t v ar na točka (materieller Punkt). V naslednjem bodemo govorili v prvi vrsti o gibanji tvarne točke. — Vsako telo si moremo misliti sestavljeno iz velikoštevilnih tvarnih toček. Poznamo li zakone gibanja tvarnih toček, moremo spoznati tudi zakone gibanja velikih teles.
2.)	Mer gibanja, t. j. prema, po kateri se telo giblje, ako ga nič ne ovira, ali v kateri se vsaj hoče gibati.
3.)	Obliko pota. Vse točke, skozi katere je tekla tvarna točka v določenem času, tvorijo pot. Pot more biti premočrtna ali krivo-črtna. Pri krivočrtnem gibanji je mer gibanja v vsaki točki poti drugačna ter je v vsaki točki dana po tangenti potegneni na pot v tej točki.
Dolžino poti merimo z dolgostno mero: z metri, kilometri i. t. d.
4.)	Čas, v katerem se telo giblje. Merimo ga z jednotami časa, navadno s sekundo.
5.)	Hitrost. Opazujoči gibajoča se telesa najdemo, da naredi neko telo isto pot v krajšem času nego drugo; pravimo torej, da se giblje hitreje ali z večjo hitrostjo. Primerjajoči dolžino poti s časom, v katerem telo kako pot naredi, dobimo hitrost gibanja.
Ako je gibanje tako, da so poti v jednakih časovnih oddelkih vedno jednako dolge, imenujemo gibanje jednakomerno (gleichförmig). (Jednakomerno se giblje n. pr. kazalec na uri ali pa zemlja okoli svoje osi.)
Hitrost jednakomernega gibanja zaznamenujemo z dolžino poti v jedni sekundi.
Gibajoče se telo ali točka narediti more v jednakih časovnih delih različno dolge poti; gibanje takih teles imenujemo nejednako-merno (ungleichförmig). (Železniški vlak.)
Pri nejednakomernem gibanji je hitrost izpremenljiva, torej o hitrosti splošno ne moremo govoriti, ampak le o konečni hitrosti (Endgeschwindigkeit), t. j. o hitrosti, katero ima gibljivo koncem kakega časa, n. pr. koncem prve, druge, . . . minute. Konečno hitrost zaznamenujemo s tem, da povedamo, koliko dolgo pot bi naredilo gibljivo v sledeči sekundi, ako bi se vso sekundo gibalo jednakomerno.
Nejednakomerno gibanje je pospeševano (beschleunigt) ali pa pojemalno (verzögert), ako konečna hitrost narasta, oziroma pojema. Pospeševano, oziroma pojemalno gibanje je jednakomerno pospeševano, oziroma jednakomerno pojemalno, ako hitrost v jednakih časih isto toliko narasta, oziroma isto toliko pojema.
Pri nejednakomernem gibanji govorimo časi tudi o srednji hitrosti (mittlere Geschwindigkeit) in razumevamo s tem öno hitrost, s katero bi se moralo gibljivo jednakomerno gibati, da bi naredilo v istem času isto dolgo pot.
Srednja hitrost zvoka v zraku je 333 "f; hitrost svetlobe je 312,000%; električnega toka 464,000%.
Konečna hitrost prosto padajočega telesa je koncem prve sekunde 9-81 koncem druge 19-62™/; kakšen pomen ima to?
6.)	Uzrok gibanja, t. j. gibajoče sile.
§ 72. O silah sploh. V § 12. smo se učili, da ne more nobeno telo svojega stanja, bodi si stanja miru, bodi si stanja gibanja, preinačevati samo iz sebe, ter imenovali to splošno svojstvo teles
vztrajnost, Uzroki izprememb v stanji teles glede mirovanja in gibanja so sile. (Take sile so n. pr. težnost., napetost plinov, prožnost, mišične sile ljudij in živalij i. t. d.) Gibajoče sile prouzročujejo gibanje, uporne je ovirajo.
Pri vsaki sili treba v poštev jemati:
1.)	Prijemališče (Angriffspunkt), t. j. točko, v kateri sila neposredno deluje in telo prijema.
2.)	Mer sile, t, j. öno premo črto, v kateri sila prijemališče ali giblje ali vsaj gibati skuša, ako se prijemališče v meri sile ne more gibati.
Prijemališče leži vedno v meri sile.
Leži li v meri delujoče sile več s prijemališčem sile nepre-trgljivo zvezanih toček, ne izpremeni se učinek sile, če tudi preložimo nje prijemališče v katero koli teh toček.
Sila ne more prouzročiti gibanja, ako je prijemališče ali druga v meri sile ležeča in s prijemališčem nepretrgljivo zvezana točka nepremakljiva.
3.)	Kolikost sile (Grösse der Kraft). Sile same ob sebi so nevidne, meriti jih moremo jedino le po njih učinkih. Delovanje sil se nam javi kakor gibanje ali tlak ali t.eg. (Kamen n. pr. tlači svojo podlago, ali nateza nit, ako ga nanjo obesimo, ali pa pada, ako ga spustimo. Vse tri prikazni so učinki iste sile, težnosti.) Medsebojno primerjati smemo le jednakošne učinke dveh ali več sil. Najprej hočemo sile meriti po kolikosti njihovega tlaka ali tega v oni meri, v kateri delujejo. Izmed dveh sil je öna 2, 3, 4, . . . wkrat večja nego druga, katera v svoji meri 2, 3, 4, . . . wkrat jačje tlači ali vleče. Za jednoto sile jemljemo kilogram.
N. pr. Ako nit toliko natezamo, da se raztrga, dobimo kolikost za to potrebne sile, ako obesimo na po polnem s prvo jednako nit toliko utežij, da se nit raztrga. — Ako na prožno pero položimo utež, upogne se pero toliko, da je vzbujena prožnost jednaka tlaku uteži na pero.
Za merjenje sil služijo v § 20. omenjeni šilom er i.
Pozneje se bodemo učili sile meriti tudi po njihovih učinkih gibanja. (§,94.)
Glede jakosti (Intensität) morejo biti sile stalne (constant) ali izpremenljive (variabel); stalne delujejo ves čas isto jako, izpre-menljive časih jačje, časih slabše.
Ker moremo sile meriti, moremo jih tudi načrtovati; treba je le, da. vzamemo določeno črto za jednoto sile. Vzemimo, da zazna-
Slika 31.

menuje (slika 31.) črta mn jednoto sile, potem zaznamenujejo črte: aa' — 3mn, bb'—bmn, cc' — Qmn tri druge sile, katerih prva ima 3, druga 5, tretja 6 jednot.
Z načrtovanjem sil moremo zazna-menovati ob jednem prijemališče, mer in kolikost. sile. Začetna točka silo predstavljajoče preme zaznamenuje prijemališče, mer te preme zaznamenuje mer sile
in dolžina preme kolikost sile. N. pr. v sliki 31. zaznamenuje prema aa' silo prijemajočo telo A v točki a in delujočo v meri preme ax. Zaznamenuje li mn silo jednega kilograma, potem je sila aa' = 3 %; bb' zaznamenuje silo 5 % prijemajočo v b in delujočo v meri by; cc' zaznamenuje silo 6 hjg prijemajočo v c in delujočo v meri cz.
Učinek dveh na isto telo delujočih sil more biti dvojen: a) da se stanje telesa ne izpremeni, t. j. da prej mirujoče telo ostane še dalje v miru, ali da se prej gibajoče telo jednako giblje kakor poprej; b) da se stanje telesa izpremeni, t. j. da se prej mirujoče telo začne gibati, ali da že prej gibajoče se telo menja svojo hitrost.
Dve sili sta si ravnotežni (halten sich das Gleichgewicht), ako obe istodobno na telo delujoči njegovega stanja neizpreminjata. Kakor osnovne resnice smemo jemati te zakone:
1.)	Dve jednako veliki v isti točki, a v nasprotnih merih delujoči sili sta si ravnotežni.
2.)	Dve sebi ravnotežni in v nasprotnih merih delujoči sili sta jednako veliki.
3.)	Sila prouzročuje gibanje, ako jej ni nobena druga sila ravnotežna.
Govoreči o silah in njihovih učinkih moramo se ozirati na to, ali so si ravnotežne ali prouzročujejo gibanje. Nauk o silah in njih delovanji je mehanika. Deliti jo moramo v dva dela: v nauk o ravnotežji sil, statiko (Statik), in v nauk o gibanji, dinamiko (Dynamik).
V vsakem delu, statiki in dinamiki, gledati je še posebej na skupnost teles, na katera sile delujejo. Potem imata statika in dinamika vsaka zase še tri pododdelke. (Statika: statiko trdnih teles, geostatiko; statiko kapljivih teles, hidrostatiko; statiko raztezno tekočih teles, aerostatiko. Dinamika: geodinamiko, hidrodinamiko in aerodinamiko.)
2. Sestavljanje in razstavljanje sil.
§ 73. Na isto telo more delovati istodobno več sil, bodi si v isti, ali nasprotni meri, ali tako, da tvorijo njih meri oster, prav ali top kot; učinek njih delovanja more biti, da so si ravnotežne, ali da nastane gibanje. Ako nastane gibanje, more se gibati telo le v jedni meri. Potem pa more biti tudi možno dve ali več sil nadomeščevati z jedno, katera v meri gibajočega se telesa nanje deluje z istim vspehom kakor vse druge sile.
Dve ali več sil z istim vspehom nadomeščujoča sila se zove njih poslednjica (Resultierende); nadomeščene sile pa sile sestavljače (Componenten).
Ako iščemo poslednjieo dveh ali več sil, imenujemo to postopanje sestavljanje sil (Zusammensetzung der Kräße).
Nasprotno moremo tudi jedno silo nadomeščevati z dvema drugima z istim vspehom delujočima. Tako postopanje je razstavljanje sil (Zerlegung der Kräße).
Jeden konj vleče na vozu toliko breme, koliko vleče 5 močnih ljudij skupno. — Dva slaba konja moreš pri vozu nadomeščevati z jednim samim, se ve da močnejšim. — Imenuj še druge jednake primere!
§ 74. Sestavljanje sil s skupnim prijemališčem in v isti premi delujočih. Poskus: Obesi na silomer (§ 20.) uteži 4 2 7 kjg; kazalec premakne se istotoliko v stran, kakor takrat, ko obesiš jedno samo utež 13
Poslednjica v jedni točki istomerno prijemajočih sil je jednaka vsoti sestavljač ter ima isto mer in isto pri-jemališče.......l.J
Obratno moremo jedno silo nadomeščevati z več drugimi isto-mernimi silami, katerih vsota je jednaka dani sili.
V točki O (slika 32.) prijemata v nasprotni meri dve sili; v meri Ox sila 70 9j, v meri Oy sila 30 9/. Da dobimo njijino poslednjieo, razstavimo silo 70 9/ v dve sestavljači 30 9/ in 40 Sf, Po zakonu 1.) v § 72. uničujeta se sila 30 9j na desno in sila 30 9j na levo, ali oni sta si ravnotežni; ostane torej še sila 40 9j. Točka O se mora v meri Ox tako gibati, kakor takrat, ko bi delovala nanjo jedino le sila 40 9j v meri Ox.
Slika 32.
■ 30e"n	r\	
,'/" . V \ ' X		
Poslednjica dveh v isti točki, a v nasprotnih merih delujočih sil je jednaka razliki sestavljač in deluje v meri večje sestavljače.......2.)
Obratno moremo jedno silo razstaviti v dve v nasprotnih merih delujoči sili, ako je njijina razlika jednaka dani sili in mer večje sile ista, kakor je mer dane.
Ako deluje v isti točki več sil na jedno, in več sil na nasprotno stran, dobimo poslednjico vseh sil s tem, da sestavimo najprej vse istomerno delujoče sile v po jedno silo. Poslednjica teh dveh je poslednjica vseh danih sil.
V neki točki delujejo sile 1 djg, 16 <%, 25 % vertikalno kvišku, sile 15 13 djg, 94 djg vertikalno doli; kolika je poslednjica vseh in v kateri meri deluje?
—	Kaj pomenja: poslednjica dveh sil je =0? Ali si morejo biti istomerno delujoče sile ravnotežne?
§ 75. Sestavljanje sil s skupnim prijemališčem in v kotu delujočih. Poskus: Na lepenki si načrtaj paralelogram abcd (slika 33.), tako da je ah — ac = 2<%l, diagonala ad — 4 <%. Paralelogram postavi med
stebroma, nosečima škripca g in k, tako da	Slika 33.
stoji diagonala vertikalno. Čez škripca g in k ovij vrvico in obesi na levem konci utež P—2<%, na desnem konci utež Q =
—	3 %; pri o pa skušaj obesiti toliko utež R, da ostaneta dela vrvi og in ok vzporedna s stranjo ac, oziroma ab. Da se to zgodi, mora biti utež R = 4 djg. Ako vzameš R < 4 dvigne se o, ako pa vzameš 4 pade o nekoliko; dela vrvi og in ok nista več s stranema vzporedna.
Ker na vrvi ne opazuješ gibanja, mora biti poslednjica sil P in Q jednaka sili It in delovati s to v nasprotni meri.
Načrtaj še druge paralelograme in ponavljaj to postopanje! Vsakikrat bodeš našel, da se imata v stanji ravnotežja vzporedno s stranéma delujoči sili proti vzporedno z diagonalo delujoči poslednjici kakor dotični strani paralelo-grama proti diagonali od njiju oklepani.
Iz tega pa sledi ta-le zakon:
Poslednjico dveh v točki A (slika 34.) delujočih sil AB in AC dobimo, ako načrtamo paralelogram nad premama AB in BC, predstavljajočima dani sili, in ako potegnemo v tem diagonalo AB. Prema AD predstavlja kolikost in mer poslednjice danih sil.
Tak paralelogram se imenuje paralelogram sil (KraftenparaMelogramm).
Ako sta sestavljači jednako veliki, razpolavlja diagonala kot, katerega oklepata meri sil; ako sta razno veliki, leži poslednjica bliže večji sestavljači. (Dokaži to z načrtovanjem!)
Čim večji kot oklepata sestavljači, tem večja je poslednjica. — Kolika je poslednjica dveh sil, kateri oklepata kot 0° ali 180°?
Poslednjico več v isti točki prijemajočih in v raznih merih delujočih sil Pj, P„, P3 ... dobimo sestavljajoči po zakonu o paralelo-gramu sil najprej sili P, in Pa, zatem poslednjico teh s silo P3 i. t. d.
§ 76. Razstavljanje sil. Vzemimo, da je AD (slika 34.) dana sila, katero imamo razstaviti v dve sestavljači, ki prijemata v isti točki A, pa oklepata kot.
Skozi točko A potegnimo dve poljubni premi Ax in Ay; zatem pa načrtaj mo paralelogram ABCD, kateri ima dano silo za diagonalo. Stranici AB in AC sta iskani sestavljači, kajti njijina poslednjica je = AD.
Nad dano premo AD moremo načrtovati brezkončno veliko paralelogramov, torej jedno silo razstavljati na brezkončno veliko načinov. Ako pa je dana mer vsake sestavljače, ali mer in kolikost jedne sestavljače, moremo razstaviti dano silo le na j eden način.
Silo 40 % je treba razstaviti v dve pravokotno delujoči sestavljači, katerih jedna je = 28 kolika je druga?
§ 77. Sestavljanje sil, ki prijemajo v raznih, medsebojno nepretrgljivo zvezanih točkah. Preiskovati hočemo samo dva slučaja:
Slika 34.
I.	Dani sili imata različni meri. Vzemimo, da sta A in B (slika 35.) nepretrgljivo zvezani točki in da prijema v točki A v meri Ax sila Aa (n. pr. 3 %), v točki B v meri By sila Bb (n. pr. 2 kjg). Da najdemo poslednjico danih sil, hočemo njijini prijemališči preložiti v presečišče 0 prem Ax in By, kar po § 72. smemo storiti, da je le točka 0 nepretrgljivo zvezana s točkama A in B. Ako naredimo OD — Aa in OE—Bb, učinek sil OD in OE je isti kakor učinek danih sil Aa in Bb. Po-slednjica teh dveh sil pa je določena z diagonalo paralelograma nad premama OD in OE (in je v tem slučaji = 4 kjg). Prijema-lišče te poslednjice preložimo ko-nečno v presečišče C njene meri in preme AB in s tem dobimo poslednjico Cc danih sil Aa in Bb, določeno po meri in kolikosti.
Na jednak način postopaje moreš sestavljati tudi več nevzpo-rednih in v raznih točkah prijemajočih sil.
II.	Dani sili sta istomerno vzporedni. Poskus: Na koncih niti, idoče čez kolesce z žlebom (slika 36.), visi na jedni strani palica AB vodoravno, na drugi
strani pa tolika utež p, da je vse v ravnotežji. Palica AB je razdeljena v jednake dolgostne dele. — Na levi strani obesi v točki 3 utež 4 na desni strani v točki 4 utež 3 da dobiš ravnotežje, t. j. da palica ne pada, ampak ostane horizontalna, treba je uteži p pridjati še utež 7 Iz tega pa sledi, da je poslednjica vzporednih sil 4 % in 3 % jednaka 7 hjg in da prijema v točki O vertikalno navzdol.
Primerjaje sestavljači glede njijinih jakostij in razdalji njijinih prijemališč od točke O imaš sorazmerje:
: ±hjg = 03 : 04.
Slika 35.
d/ A/ ; N	Jx \c -V -
a/ J l T	1 \f, .1
Točka O leži 2, 3, . . . «krat večji sestavljači 2, 3, . . . wkrat bliže. Torej velja zakon:
Poslednjica dveh istomerno vzporednih in v nepre-trgljivo zvezanih točkah prijemajočih sil je jednaka njijini vsoti, njena mer je vzporedna z merima sestavljač. Razdalji prijemališča poslednjice od prijemališč sestavljač sta si kakor obratno jakosti sestavljač.
Poslednjieo več istomerno vzporednih in v raznih točkah prijemajočih sil dobimo sestavljajoči prvo silo z drugo, poslednjieo teh dveh s tretjo silo i. t. d.
Poslednjica več istomerno vzporednih sil je jednaka vsoti sestavljač in deluje s temi vzporedno. Prijemališče več istomerno vzporednih sil imenujemo časih tudi središče vzporednih sil (Mittelpunkt1 paralleler Kräfte). Obratno moremo dano silo razstavljati v dve, v raznih točkah prijemajoči in istomerno vzporedni sili; treba le sestavljači jemati toliki, da je njijina vsota jednaka dani sili in da sta razdalji njijinih prijemališč od prijemališča dane sile v obratnem sorazmerji s silama.
Na koncih 40% dolgega droga prijemata sili P =40% in Q — 20%; kolika je njijina poslednjica; kolika je razdalja prijemališča poslednjice od prijemališča sile P; kolika od prijemališča sile Q? — Na 60%, dolgem drogu AB visé tri uteži; v točki A utež 4%, v točki C, od točke A 14%, oddaljeni, utež 6%, v točki B utež 8%; kolika je poslednjica vseh treh sil; kolika je razdalja njenega prijemališča od točke A, kolika od točke B? — Na 2™/ dolgem drogu deluje v 16%, od jednega konca oddaljeni točki sila R = 80% ; koliki morata biti sili na koncih droga, da moreta silo R po polnem nadomeščevati? — Poišči poslednjieo 4 istomerno vzporednih sil, katere so ti dane po črtah !
3. Ravnotežje v položaji trdnih teles.
§ 78. Težišče. Vsak del telesa ima svojo težo, ker na vsakega deluje težnost, Ičatera ga privlači proti zemeljskemu središču. Vse na posamezne dele delajoče privlačne sile so medsebojno vzporedne; kajti razdalja zemeljskega središča je v primeru z razsežnostjo teles zelo velika. Vse te sile imajo torej poslednjieo jednako vsoti vseh. Kolikost te sile je absolutna teža teles, njeno prijemališče pa se zove težišče. V težišči telesa moremo si misliti nakopičeno vso njegovo maso. Vsaka skozi težišče potegnena prema črta se imenuje težiš-niča; vertikalno skozi težišče idoča prema črta pa črta namer-nica, ker kaže mer, v kateri deluje težnost.
V istem telesu ostane teža in medsebojna razdalja posameznih delov neizpremenjena, ako telo tako ali tako zasuknemo.
Leža težišča je v istem telesu neizpremenljiva in nezavisna od položaja telesa.
Težišče je najbliže onemu koncu telesa, v katerem je največ mase nakopičene. Težišče na vse strani jednako goste krogle leži v njenem središči; na vse strani jednako gost valj ima svoje težišče v geometrijskem središči. Sploh leži težišče pravilnih in na vse strani jednako gostih teles v njihovem geometrijskem središči. — Težišče teles moremo najti z računjenjem ali pa poskusoma. Kako najdemo težišče teles poskusoma, učili smo v § 16.
§ 79. Položaj teles. Telo je v ravnotežji, t. j. ne pada, ako je njegovo težišče, ali katera druga v namernici ležeča in s to nepre-trgljivo zvezana točka nepremična. Okoli horizontalne izven težišča ležeče osi vrtljivo telo more biti v ravnotežji le takrat, ako leži os v meri namernice. Težišče more biti ali pod osjo ali nad njo. Recimo, da zaznamenuje (slika 37. I) O os in S težišče kakega telesa. V stanji ravnotežja je prema OS vertikalna. Ako telo okoli osi nekoliko za-vrtiš, da opiše težišče S lok SS' in za tem telo prepustiš samo sebi, vrne se v svojo prvobitno ležo. V točki S' prijema teža, razstaviti jo moreš v dve pravokotni sestavljači, tako da deluje jedna v meri preme OS', druga v meri tangente na lok SS'. Učinek prve sestav-Ijače se uniči, ker sta os O in težišče S nepretrgljiva, druga sila vleče telo v njegovo prvobitno ležo. — Telo ima torej tak položaj, da se nekoliko iz prvobitne leže premakneno pod vplivom težnosti vrača v svojo prvobitno ležo. Tak položaj teles je stalen (stalil).....1.)
Vzemimo, da je (slika 37. II) težišče S nad osjo O. Ako telo iz tega položaja nekoliko zavrtiš in je prepustiš samo sebi, ne vrne se več v prvobitno ležo, ampak zavrti se toliko, da pride težišče S vertikalno pod os O. 0 pravosti tega se prepričaš, ako razstaviš v težišči S' prijemajočo težo v dve pravokotni sestavljači kakor pri I. Pri tem položaji telesa pride pri najmanjši vrtnji težišče nekoliko niže in telo torej pada. Tak položaj teles imenujemo padljiv (labil).....2.)
Ako gre horizontalna os O skozi težišče S (slika 37. III), ostane težišče pri vsaki poljubni vrtnji na istem mestu in telo je v vsaki leži v ravnotežji. Tak položaj teles imenujemo nerazločen (indif-ferent).....3.)
Slika 37.
Pravimo, da je telo podprto (unterstützt), ako leži nepremična os ali točka nad težiščem; telo pa visi (aufgehängt), ako je težišče nad nepremično osjo ali točko.
Položaj na niti visečega kamena je stalen. — Položaj stožca na vrhu stoječega je padljiv, na osnovnici stoječega stalen, in ob strani ležečega nerazločen. (Zakaj?) — Kupica z okroglim in debelim dnom se stavi sama po konci. — Lesen valj, kateri ima na robu vlitega svinca, teče nekoliko po poševni ravnini navzgor. — V sliki 38. vidiš lesen stožec B, skozi njega je potegnena ukrivljena žica, katera ima na koncih uteži PP. Ako to pripravo postaviš na stojalo A, smeš jo nagibati in vrteti, a vender ne pade. Nje položaj je stalen. (Zakaj?) —
§ 80. Stalnost položaja teles. (St.ojälnost, Standfestigkeit, Stabilität der Körper). Da je položaj podprtega telesa stalen, treba je telo sploh podpirati v treh a ne v jedni premi ležečih točkah. Ploskev, katero oklepajo skozi skrajna podporišča potegnene preme, imenujemo podporno ploskev (Unterstützungsfläche). Položaj kakega telesa je stalen, dokler seče namernica podporno ploskev; postane pa padljiv, ako leži težišče nad robom podporne ploskve.
Podporna ploskev mize je četverokotnik, njegovi vrhi leže ob skrajnih robih nog. — Podporna ploskev na obeh nogah stoječega človeka je trapec i. t. d.
Zakaj pošev stoječa stolpa v Pizi in Bolonji ne padeta? — V levi roki breme noseč človek se nagiblje nekoliko na desno. — Gredoči premičemo težišče svojega telesa od podporne ploskve pod jedno nogo na podporno ploskev pod drugo nogo. —
Vsako telo, čeravno je v stalnem položaji, da se vender podreti, treba da ga n. pr. v horizontalni meri delujoča sila ob robu njegove podporne ploskve toliko zavrti, da namernica ne seče več podporne ploskve. V to svrho so pri raznih telesih potrebne razno velike sile. Telo ima večjo stalnost, položaja (večjo stojälnost), ako je treba večje sile, da je podere. Izkušnja uči:
Telesa imajo večjo stojälnost, ako imajo: a) širjo podporno ploskev, b) večjo težo, c) ako je njih težišče blizu podporne ploskve, d) ako prijema ja podirajoča sila blizu podporne ploskve.
Stolom in mizam dajemo repato ukrivljene noge, da stoje bolj stalno. — Svetilnice, svečniki i. t. d. so spodaj široki in s svincem ali peskom obteženi. — Vozovi s slamo ali senom visoko naloženi se radi vzvračajo. —
4. Ravnotežje na strojih.
§ 81. Stroj (Maschine) imenujemo vsako orodje, na katerem se javi učinek delujoče sile v drugi meri in na drugem mestu, kakor deluje sama. Upor, kateri se stavi delujoči sili nasproti, in katerega hočemo zmagovati s pomočjo stroja, imenujemo breme (Last).
Težek kamen moreš nekoliko privzdigniti, ako pod njega zabijaš klin. — Da premagamo zveznost teles, rabimo nože, škarje i. t. d. — Klin, nož, škarje ' so torej stroji.
Stroje razločujemo v jednostavne in sestavljene. Prvi sestoje iz delov, kateri se ne dajo smatrati kakor stroji; drugi sestoje iz delov, kateri so sami zase že stroji.
Jednostavnim strojem prištevamo: 1.) vzvod ali navor, 2.) škripec, 3.) kolo na vretenu, 4.) strmino, 5.) vijak, 6.) klin.
§ 82. Vzvod ali navor (Hebel) se zove vsak okoli nepremične osi vrtljiv drog, katerega skušata dve sili v nasprotnih merih vrteti. Mesto, v katerem je vzvod podprt in vrtljiv, imenujemo njegovo podpor išče (Unterstützungspunkt). Breme je öna sila, katero hočemo z drugo premagati, breme premagujoča sila zove se sila v ožjem pomenu besede. Razdalji prijemališč obeh sil, bremena in sile, od podporišča sta v z vod o vi rami (Hebelarme), in sicer je rama bremena razdalja bremenovega prijemališča od podporišča, rama sile pa razdalja silinega prijemališča od podporišča. Vzvod, katerega težišče je v podporišči, imenujemo matematičen ali j ednostaven, vsak drugi pa fizičen. Vzvod je dvoramen (zweiarmig), ako je podporišče med prijemališčema bremena in sile; jednoramen (ein-
. .	,	. . . , .	«lito 3Q
armig) vzvod pa je oni, pri katerem sta prijemališči bremena in sile na isti strani podporišča.
Ravnotežje na vzvodu.
Poskusi: Vzemi drog AB (slika 39.), vrtljiv okoli skozi težišče idoče osi C. Drog je razdeljen v jednake dolgostne dele in v teh so kljukice, da je moči nanje obešati uteži. Drog sam zäse je v vsaki poljubni leži v ravnotežji.
Ako obesiš na levi v razdalji 6 utež 4zavrti se drog na levo. Da ostane v ravnotežji, moraš obe-
siti na desni v razdalji 6 utež 4%. isto tako je utež 4 % viseča na levi v razdalji 7, 8 . . . ravnotežna jednaki uteži viseči na desni v razdalji 7, 8, . . . Torej sledi:
Jednakoramen vzvod ostane v ravnotežji, ako je
sila jednaka bremenu.....1.)
V 6. kljukici na levi strani obesi utež 24 dfg. Da dobiš ravnotežje, moreš na desni obesiti 12 % v 12. kljukico, ali 48 % v tretjo kljukico. (Razdalje moraš vsakikrat šteti od podporišča.) S tem pa si dobil nejednakoramen vzvod. Ako smatraš utež 24 % na levi za breme, potem je razdalja 6 njegova rama. Na desni imaš v stanji ravnotežja silo 12 % in njeno ramo 12, ali pa silo 48 djg in njeno ramo 3. Torej sledi:
Na dvoramnem vzvodu sta si sila in breme ravnotežni, ako sta si kakor obratno njijini rami.....2.)
Ker je 24 X 6 = 12 X 12 = 48 X 3 = 144, smemo navedeni zakon izraževati tudi tako-le:
Na vzvodu je ravnotežje, ako je produkt sile in njene
rame jednak produktu bremena in njegove rame.....3.)
Ako zaznamenujemo delujočo silo s črko P, breme s črko Q; dolžino siline rame s črko p, dolžino bremenove rame s črko q; imamo splošni pogoj ravnotežja na vzvodu izražen s:
P:Q — q :p.....4.)
P.p=Q.q.....5.)
Produkt sile in njene rame imenujemo statični moment (statisches Moment). Oziraje se na to slove zakon 3.) tako-le:
Na vzvodu je ravnotežje, ako je statični moment sile
jednak statičnemu momentu bremena.....6.)
Pogoje ravnotežja na vzvodu razvidiš tudi po § 77. II. Na vzvodu možno je ravnotežje le takrat, ako gre mer poslednjice sile in bremena skozi podpo-rišče, katero uničuje potem njen učinek, ker je nepremično. Potem pa sledž
Poskus: Na dvoramen matematični in v točki m vrtljiv vzvod (slika 40.) obesi na levi strani v razdalji 3 utež 10 v razdalji 4 utež 3 na desni v razdalji 2 utež 5 v razdalji 4 utež 2 in v razdalji 6 utež 4 Te uteži so si ravnotežne.
neposredno vsi navedeni zakoni.
Slika 40.
Vsota statičnih momentov vzvod na levo gibajočih sil je 10X3-|-3X4 = 42, vsota statičnih momentov vzvod na desno gibajočih sil je 5 X 2 + 2 X 4 + 4 X 6 = 42. — Iz tega sledi:
Ako deluje na vzvodu več vzporednih sil, ravnotežne so si, ako je vsota statičnih momentov sil v istem zmislu delujočihjednaka vsoti statičnih momentov sil v nasprotnem zmislu delujočih.....7.)
Pri fizičnem vzvodu se treba ozirati tudi na njegovo težo, prijemajočo v težišči vertikalno navzdol. Ravnotežje na fizičnem vzvodu je določevati po zakonu 7.)
Vsi ti zakoni veljavni so tudi za jednoramen vzvod.
Zaporna ranta pri železnici ali mitnici je dvoramen vzvod, isto tako so vzvodi: klešče, škarje, vile, motika, podnožki pri brusih, kolovratih i. t. d. Imenuj še drugih vzvodov, ter povej, kdo daje breme, kdo silo!
Na drogu, podprtem v njegovem težišči, leži od podporišča 40 % oddaljen 400% težek kamen; v kateri razdalji na drugi strani podporišča je utež 15% temu ravnotežna? — 2'"/ dolg, povsod jednako gost in debel, in 15% težek drog je 45%, od jednega konca podprt; na krajšem konci leži 120% težek kamen; s koliko silo je treba drog na nasprotnem konci pritiskati k tlom, da ostane v horizontalni meri? (Uporabljaj zakon 7.)
Ravnotežje na vzvodu se poruši, ako je jedna izmed sil večja ali manjša nego mora biti za stanje ravnotežja. Potem pa nastane gibanje v meri večje sile. Spoznavši zakone o ravnotežji poznamo torej tudi pogoje, pod katerimi se vzvod začne gibati v meri delujoče sile. To velja splošno tudi za druge stroje.
§ 83. Uporaba vzvodov pri tehtnicah. I. Trgovska tehtnica (Kramerwage), (ka-keršna je navadna v štacunah, lekarnah i. t. d.) je jednako-ramen in dvoramen kovinski vzvod AB (slika 41.), prečka ali gredelnica (Wagebalken) imenovan, vrtljiv v škarjah E okoli horizontalne osi C. Na koncih prečke visita skledici; v jedno devamo telesa, katerih težo iščemo, v drugo uteži. Pravokotno na prečki stoječ jeziček D kaže, kadar stoji tehtnica horizontalno.
Slika 41.
Pri kemijskih tehtnicah (slika 42.) je os oster jeklen klin, ležeč s svojim ostrim robom na vertikalnem stebru v jamičastem valji od jekla ali ahata. Jeziček kaže navzdol in njegov konec se giblje pred krožno delitvijo, kažoč na ničlo, ko stoji prečka horizontalno. Skledici visita na kljukicah, vrtljivih okoli ostrih robov.
Od vsake tehtnice terjamo, da je:
1.) njen položaj stalen, t, j. da se vrne, nekoliko v stran odklonjena, sama v horizontalno ležo (težišče vzvoda mora biti pod podporiščem); 2.) točna ali pravična; 3.) občutljiva.
Tehtnica je točna (rich-tig), ako se vsakikrat postavi v ravnotežje, ko sta sila in breme jednaki; ako je torej neobtežena ali obtežena z jednakimi utežmi v ravnotežji. Da je tehtnica točna, treba, da sta: a) oba dela prečnipe jednako dolga in jednako težka; b) da sta njijini težišči od osi jednako oddaljeni; c) da imata skledici sami zase jednaki teži.
Je-Ii tehtnica točna ali ne, prepričamo se s tem, da skledici zamenimo; — ako po zameni skledic tehtnica ni več v ravnotežji, daljši je jeden del prečke od drugega in težja jedna skledica od druge.
Občutljiva (empfindlich) je ona tehtnica, katere prečka se izdatno ukloni, ko je jedna skledica le nekoliko bolj obtežena od druge. Tehtnica je zelo občutljiva, ako ima: a) dolgo prečko, b) malo težo, c) težišče blizu osi in d) ako so v skledicah male uteži.
Da so tehtnice občutljive in morejo nositi precejšnje teže, sestavljene so prečke iz štirioglatih medenih palčic v obliki trapeca (glej sliko 42.)
Težo kakega telesa določujemo s pomočjo tehtnice s tem, da položimo v jedno škledico dotično telo, v drugo pa toliko utežij, da se postavi tehtnica v ravnotežje — da se uravna —, kar spoznamo iz tega, da stoji jeziček pred določenim znamenjem; te uteži določujejo potem težo tega telesa.
Z dvakratnim tehtanjem, kakeršno je izumil Bor da, moremo teže teles natančno določevati tudi na netočnih tehtnicah. V jedno skledico se položi telo, katero treba stehtati, v drugo pa toliko kamenčkov ali šiber i. t. d., da se

Slika 42.
tehtnica uravna. Potem se odstrani telo in nadomesti s toliko utežmi, da se tehtnica zopet uravna. Uteži mesto dotičnega telesa v skledico položene kažejo natančno njegovo težo.
II. Rimska tehtnica ali tehtnica s kembljem (römische oder Schnell-Wage) je nejednakoramen vzvod AB (slika 43.), vrtljiv okoli osi C. Telo, katero treba stehtati, visi na kljuki A; na drugi rami	Slika 43. premice se pa določena utež O, kern-belj (Laufgewicht) od osi C proti B za toliko, da ostane prečnica horizontalna, kar kaže jeziček nad C.
Ako je tehtnica sama ob sebi v ravnotežji, torej njeno težišče v točki C, teža telesa P je tolikokrat večjarnego teža kemblja O; kolikor-krat je AC krajša od CD?
Navadno pa tehtnica sama ob sebi ni v ravnotežji. V tem slučaji se deli prečka CB poskusoma. Na kljuko A se obesi utež 1 %; kembelj se pa premakne toliko, da se tehtnica uravna. Na mestu, kjer visi kembelj, naredi se zareza z napisom 1%. Isto treba ponavljati z utežmi 2, 3, ... nty.
Tehtnica s kembljem ni niti zelo občutljiva niti točna; uporabljamo jo takrat, ako hočemo telesa stehtati hitro in z malimi utežmi.
§ 84. Škripec (Rolle) je okrogla plošča v škarjah vrtljiva okoli osi, idoče skozi njeno središče; na obodu pa ima žleb, okoli katerega se vije vrv. Škripec je nepremičen (unbeweglich, fix), ako je njegova os v prostoru nepremakljiva; a premičen (beweglich), ako se njegova os more gibati v prostoru, ko se vrti škripec okoli svoje osi.
Na nepremičnem škripci (slika 44.) visi breme Q na jednem konci vrvi, na drugem konci deluje sila P, hoteča breme dvigati. Ta škripec je prav za prav dvoramen vzvod; AO in BO sta njegovi rami. Ker je AO = BO, velja zakon:
Nepremični škripec ostane v ravnotežji, ako je sila jednaka bremenu. Splošno: P — Q.
Slika 44.
Nepremični škripec je zaradi tega priročen, ker more na njem sila delovati v zAnjo najpripravnejši meri. Uporabljamo ga, da vzdigujemo bremena (sila, more delovati navzdol ali pa pošev); da se zapirajo duri same ob sebi; da narejamo viseče predmete premične, n. pr. svetilnice, svečnike i. t. d.
Slika 45.
ffmnmam;
Slika 46.
U
r\
ir
Na premičnem škripci (slika 45.) je jeden konec vrvi pri A trdno privezan, za tem se vije vrv po žlebu premičnega škripca BI) in po žlebu nepremičnega škripca. Na drugem njenem konci prijema pa sila P.
Breme Q visi na škarjah premičnega škripca. Ako sta oba dela vrvi vzporedna in vertikalna, nosita oba vse breme jednako-merno, torej nosi vsak le polovico bremena. Da ostane premični škripec v ravnotežji, treba
vrv pri D natezati s silo P = %
u
Premični škripec ostane v ravnotežji, ako je sila jednaka polovici bremena; vrv vender mora biti vertikalno napeta. Prav za prav se mora bremenu prištevati še teža premičnega škripca.
Premični škripec moreš smatrati za jednoramen vzvod, ki je vrtljiv okoli točke B. Rama sile je dvakrat daljša nego rama bremena.
3.) Sestavljeni škripci (Flaschenzug) sestoje iz več premičnih in nepremičnih škripcev, zvezanih z jedno samo vrvjo. Pri navadno sestavljenih škripcih (slika 46.) so po trije škripci v jednih škarjah. Zgornji trije škripci so nepremični, spodnji trije pa premični. Slika kaže, kako se vije vrv čez vse škripce. Breme visi na škarjah premičnih škripcev. V tem slučaji visi vse breme na šestih delih vrvi. Da si postaneta sila in breme ravnotežni, treba oni del vrvi, kateri se vije čez zadnji zgornji škripec, natezati s silo, ki je jednaka šestemu delu bremena.
Pri navadno sestavljenih škripcih je ravnotežje, ako je sila jednaka toli-
kemu delu bremena, kolikor je škripcev. Bremenu je prištevati tudi teža vseh premičnih škripcev.
Ako sestavimo več nego šest škripcev, potrebujemo še manjše sile, da je ravnotežna danemu bremenu; ali potem postane tudi trenje (o katerem bodemo pozneje govorili) večje in prijemališče sile mora narediti daljšo pot, da vzdignemo breme v določeno višino.
Kolika sila je ravnotežna na premičnem škripci visečemu bremenu 80 ako teže škripca ne jemljemo v poštev? ■— Koliko pot naredi prijemališče sile, ako breme dvignemo 3 ™f visoko ? — Koliko ljudij more vzdržati s pomočjo sestavljenih 6 škripcev ravnotežje bremenu 2300%, ako je teža premičnih treh škripcev =14% in ako vsak mož vleče s silo 40%? — Koliko je breme na premičnem škripci, kateremu je sila 16 % ravnotežna, ako tehta škripec 0'4 %? —
§ 85. Kolo na vretenu (Wellrad) je sestavljeno iz valjastega. okoli svoje osi vrtljivega telesa, vre t ena (Welle), in iz pravokotno na vreteno, a sosredno s tem, nabitega kolesa (slika 47.) Breme Q visi na obodu vretena, sila P deluje pa na obodu kolesa. — Breme in sila delujeta sicer v raznih ravninah; ker pa je vreteno v trdni zvezi s kolesom, smatrati smemo brez razločka v učinku obe sili v isti ravnini delujoči. Potem pa je ta stroj dvoramen vzvod. Rama bremena je jednaka polumeru vretena AO, rama sile je jednaka polumeru kolesa BO.
Kolo na vretenu je v ravnotežji,ako stasisilainbremekakorpolumer vretena in polumer kolesa.
Ako zaznamenuje r polu-	Slika 48.
mer vretena, R polumer kolesa, o obod vretena, O obod kolesa, moremo pogoj ravnotežja izra-ževati tudi s temi-le sorazmerji:
P:Q = r:R.....1.)
P:Q = 2r:2R____2.)
P: Q = o: O.....3.)
Izrazi zadnji sorazmerji z besedami!
Mesto celega kolesa je na vretenu dostikrat jedna ali več ročic (slika 48.) Sila prijema potem na konci ročice.
Kolo na vretenu, čegar os je horizontalna, imenuje se moto vil o (Haspel); ono, čegar os je vertikalna, pa vitel (Winde).
Slika 47.
Kolika sila mora delovati na obodu kolesa s polumerom 1*4™f, daje ravnotežna bremenu 200%, visečemu na vretenu s polumerom 7%,? — Vitel ima 4 ročice 60%, dolge, te vrtijo 4 možje, vsak s silo 10%; koliko sme biti breme na vretenu, čegar polumer je 20%,, da sta si sila in breme ravnotežni? —
§ 86. Strmina (schiefe Ebene) se zove vsaka proti horizontalni meri naklonjena trdna ravnina. Ako zaznamenuje ABC (slika 49.)
govo težišče bliža zemeljskemu središču. Da ostane breme v miru, mora nanje delovati še druga, drsanje ovirajoča sila. Ta sila more delovati v raznih merih; tukaj hočemo preiskovati samo dva slučaja.
I. Sila deluje vzporedno s strmino. Breme, jednako absolutni teži na strmini ležečega telesa, prijema v težišči S. Vzemimo, da je njega mer in kolikost dana po premi SG = Q. To silo razstavimo v sestavljači SN in SP, tako da je SNA. AB, SP pa vzporedna z AB. Trdnost strmine uničuje sestavljačo SN, delavna ostane le sestavljača SP. Telo ostane na strmini mirno, ako v točki S nanje deluje v nasprotni meri sile SP jednako velika sila P. Prema SP zaznamenuje torej silo, ki je ravnotežna bremenu Q. Trikotnika SGP in ABC sta si podobna (zakaj?); torej sledi:
Vzporedno s strmino delujoča sila je ravnotežna danemu bremenu, ako sta si sila in breme kakor višina in dolžina strmine.
Slika 49.
prorez strmine z ravnino papirja, imenuj e se AB = d dolžina (Länge), BC = v višina (Höhe), AC = o osnovnica (Basis), BAC na-klonski kot (Neigungswinkel) strmine. Na strmino položeno telo (katero si hočemo, kakor tudi strmino samo misliti po polnem gladko) drsa po tej navzdol, ker se pri tem nje-
SP.: SG = BC : AB ali P:Q = v:d
Slika 50.
if
Ako zmanjšamo pri isti strmini naklonski kot, zmanjša se tudi njena višina in vzdrževanju ravnotežja zadostuje manjša sila, da le ostane breme neizpremenjeno.
II. Sila deluje vzporedno zosnovnico. V težišči S (slika 50.) na strmini ležečega telesa prijema-
Slika 51.
jočo silo (težo) razstavimo v dve sestavljači: v SN, pravokotno na strmino, in v SP, vzporedno z osnovnico. Iz istega uzroka, kakor zgoraj, delavna je le sestavljača SP. Breme ne drsa po strmini, ako v točki S nanje deluje v nasprotni meri sile SP jednako velika sila P. Ker sta si trikotnika SPG in ABC podobna, sledi:
SP : SG = BC : AC ali P : Q = v : o.
Na strmini vzporedno z osnovnico delujoča sila je ravnotežna danemu bremenu, ako sta si sila in breme kakor višina in osnovnica strmine.
O pravosti obeh zakonov uveriš se lahko s pripravo slika 51.
Vsaka poševna cesta, stopnice, lestve i. t. d. so strmine.
Dolžina strmine je 35 ™f, višina 5 na strmini leži breme 265 da ostane to breme mirno, kolika mora biti sila a) vzporedno z dolžino, h) vzporedno z osnovnico delujoča? — Kaj je bolj vspešno: da deluje sila vzporedno z osnovnico, ali vzporedno z dolžino? — Ako je vzdig strmine kolikemu bremenu more biti ravnotežna vzporedno z dolžino delujoča sila 80 hjgf — (Kvoci-jent iz višine in dolžine strmine (v: d) imenujemo nje vzdig [SteigungJ). —
§ 87. Klill (Keil) se imenuje vsaka tristrana piramida od trdne tvarine; prorez mu je običajno jednakokrak trikotnik ABC (slika 52.) Ploskvi AC in BC sta klinovi strani (Seiten des Keiles) ter oklepata precej oster kot C. Temu kotu nasprotna ploskev AB je klinov hrbet (Rticken des Keiles). Klin zabijamo v telesa, da ja cepimo, ali da ja dvigamo, ali medsebojno pritiskamo. Vsakikrat deluje sila pravokotno na hrbet; breme pa pravokotno na strani. Klin moremo smatrati sestavljen iz dveh strmin, katerih osnovnici se stičeta. Ako zaznamenujemo pravokotno na hrbet delujočo silo s P, pravokotno na strani AC in BC
Slika 52.
V A i

delujoči upor s Q in ako si tega predstavljamo s premama ad in ab, v ravnotežji je klin, ako je poslednjica ac teh sil jednaka v nasprotni meri delujoči sili P.
Trikotnika abc in ABC sta si podobna (zakaj?); torej sledi:
ac : ab = AB : AC ali P : Q = AB : AC.
Na klinu delujoča sila je ravnotežna danemu bremenu, ako sta si sila in breme kakor hrbet in jedna stran klina.
Istemu bremenu je ravnotežna manjša sila, ako je klinov hrbet ožji ali klinova stran daljša.
Sekira, nož, dleto, sablja, zobje na žagah i. t. d. so klini. — Pravokotno na vsako stran klina deluje sila 60 %, ako je vsaka stran 2 <%, dolga in hrbet 5% širok; kolika sila je temu bremenu ravnotežna? — Ako je breme 100%, sila 15%, klinova stran 10%; koliko širok mora biti hrbet, da sta si sila in breme ravnotežna? —
§ 88. Vijak (Schraube). Od papirja izreži pravokotni trikotnik aof (slika 53.) in prilepi kateto ao ob strani lesenega valja, tako da
Slika 53.
je vzporedna z njegovo osjo. Ako oviješ potem trikotnik aof okoli valja, opiše hipotenuza af na valjevem obstranji krivo črto, katera je proti stranicam povsod jednako naklonjena. Ako je prema cc' jednaka valjevemu obodu, pade točka c v točko c', vertikalno pod točko a; točka b pa v točko V, točka d v točko d' i. t. d. Kriva črta ab'c'd'e' ... imenuje se zavoj nie a (Schraubenlinie); razdalja dveh vertikalno druga pod drugo ležečih toček, n. pr. a in c', ali b' in d', je višina zavoja (Höhe eines Schraubenganges); med njima ležeči del zavojnice pa jeden zavoj (ein Schraubengang).
Ako ovijemo na zavojnico tristrano piramido in jo pritrdimo na valj, dobimo ostre zavoje (scharfe Gewinde) (slika 54.) Ako pa ovijemo na zavojnico četiristrano piramido in jo pritrdimo na valj, dobimo ploske zavoje (flache Gewinde) (slika 55.) Tako prirejen
Slika 54.
Slika 55. A
valj z ostrimi ali ploskimi zavoji se imenuje vijakovo vreteno (Schraubenspindel). Otel valj, kateri ima v svoji duplini tako vrezane zavoje, da se ujemajo z zavoji na vretenu, imenuje se vijakova matica (Schraubenmutter). Obä, vreteno in matica, tvorita skupno vijak (Schraube).
Pri uporabi vijaka je vedno jeden del nepremičen; ako je premična matica, nepremično je vreteno in obratno. Sila prijema ali na obodu vijakovega vretena, ali na obodu matice ter deluje vzporedno z osnovno ploskvijo; breme deluje pa vzporedno z vijakovo osjo: kakor tlak, ako z vijakom kaj stiskamo, — kakor teg, ako kaj dvigamo. Ko se zavrti vreteno jedenkrat, dvigne se ali pade breme za višino jednega zavoja. Pri tej vrtnji drsajo zavoji na vretenu po zavojih matice. Iz tega pa je razvidno, da je vijak prav za prav strmina, na kateri deluje sila vzporedno z osnovno ploskvijo. — Zaznamenuje li P na obodu vretena delujočo silo, Q breme, r polu-mer vretena, v višino jednega zavoja, sila in breme sta si ravnotežna, ako sta si kakor višina jednega zavoja in obod vretena. Splošno:
P : Q = v: 2 rn.
Uporaba vijaka je možna zaradi velikega trenja med vretenom in matico.
Vijak uporabljamo mnogovrstno: da predmete stiskamo (tiskalo), da predmete pritrjamo drugega na drugega, da kako breme počasno dvigamo i. t. d. Z vijakom moremo prouzročevati poljubno majhno gibanje. Jedna najvažnejših je uporaba vijaka pri parnikih na vijak. (Iznajdba Jos. Reslja, porojenega v Hrudimu 1793, umršega v Ljubljani 1857.)
Imenuj nekoliko predmetov, na katerih nahajaš vijake!
Sila ne prijema vsakikrat neposredno na obodu vretena ali matice, ampak dostikrat na konci daljše ročice, ki je z vretenom, oziroma z matico nepretrgljivo zvezana. V račun jemati imamo potlej namesto oboda na vretenu obod kroga, katerega opisuje prijemališče sile.
Višina vijakovega zavoja je	polumer vretena 8%; kolika mora
biti sila, da je ravnotežna bremenu 240%? — Na vijaku, katerega zavoji so 8 '"fm oddaljeni, imela bi biti sila 6% ravnotežna bremenu 1000%; koliko dolga mora biti ročica na vretenu, na kateri prijema sila?
§ 89. Delo sil (Arbeitsleistung der Kräfte). Da dvigneš kamen na določeno višino, zmagovati moraš ves čas dviganja njegovo težo; ako cepiš drva, zmagovati moraš molekularno zveznost. Da se telo
6*
po horizontalni podlagi giblje, zmagovati treba trenje med njim in podlago. Da se telo po toploti razteza, zmagovati mora toplota molekularne privlačne sile in zračni tlak.
Vsakikrat, ko vidimo učinek kake delujoče sile, mora zmagovati sila kak poseben upor na določeni poti. S tem, ko zmaguje sila kak upor, opravlja delo (leistet Arbeit).
Ako potegne jeden iz med dveh konj 600 težek voz 1 daleč, drugi pa 1200 % težek voz po isti cesti tudi 1 daleč, delo drugega konja je dvakrat večje, ker je zmagal dvakrat tolik upor v isti daljavi nego prvi.
Delavec nese breme 50 kfg 100 daleč, drugi delavec nese isto breme 200 Delo drugega delavca je dvakrat večje, ker je nesel isto breme po dvakrat daljši poti. Torej sledi:
Delo dane sile je 2, 3,... wkrat večje, ako zmaguje sila na isti poti 2, 3, .. . wkrat večji upor nego druga. . .. 1.)
Delo kake sile je 2, 3,... rckrat večje, ako je pot, po kateri je sila delovala in upor zmagovala, 1, 2, 3, .. . «krat večja.... 2.)
Da moremo delo sil medsebojno primerjati in s števili izraže-vati, jemljemo za jednoto dela (Arbeitseinheit) delo öne sile, katera more 1 težko breme dvigniti 1 "j/ visoko in imenujemo to jednoto kilogrammeter (%"•)
Sila, katera dvigne 10 % težko breme 1 inj visoko, opravi po 1.) delo 10ako dvigne druga sila 10 % 5 «j/ visoko, opravi delo 5 X 10 = 50%»-
Delo, katero je opravila kaka sila, dobimo, ako množimo premikano breme (zmagan upor) z dolžino poti. ...3.)
Splošno izrazujerno ta zakon, ako zaznamenuje D delo, P breme, S pot, z jednačbo	D = P. S*!><»■
Zmagan upor imamo v račun jemati v kilogramih, pot pa v metrih.
Padanje telesa neposredno (brez stroja) ovirajoča sila mora biti jednaka njegovi teži, torej jednaka bremenu, katero zmaguje Ako to silo le nekoliko povečamo, nastane gibanje v njenem zmislu. Pot prijemališča delujoče sile je jednaka višini, do katere je sila telo (breme) vzdignila. Zakon 3.) izraziti moremo torej tudi tako-le:
Delo sile je jednako produktu delujoče sile in dolžine poti, katero naredi njeno prijemališče. ... 4.)
Za merjenje del večjih sil, n. pr. pri parnih strojih, uporabljamo tudi večje jednote nego namreč konjsko silo (Pferdekraft);
ta je določena na 75 Izkušnja namreč uči, da more navaden konj v vsaki sekundi opravljati delo 75 Parni stroj dvigajoč v vsaki sekundi 700 % težko breme 6 inj visoko, opravlja v vsaki sekundi delo 700 X 6 = 4200 kgm. = 4200 : 75 = 56 konjskih sil.
Da prav ocenimo delo sil, treba se ozirati tudi na čas, v katerem ta ali ona sila kako delo opravi, posebno pri mišičnih silah ljudij in živalij. Primer-javna števila dobimo, ako jemljemo v poštev pote narejene v jednakih časih, n. pr. v jedni sekundi.
Konjsko silo moremo potem imenovati delo sile, katera dvigne v sekundi 75 % težko breme 1 visoko.
Jasno je, da mora biti sila večja, ako ima v določenem času opraviti večje delo. Kar popelješ z jednim konjem dvakrat, lahko popelješ z dvema jedenkrat.
Koliko delo si opravil dvignivši 8 % težko breme 4 visoko ? — Človek, 70% težek, zleze v 4 min. 15 visoko; koliko delo je opravil? — Iz studenca je treba v vsaki minuti 30 visoko dvigniti 800 </ vode; koliko delo je za to potrebno, in kolika sila je more opravljati?
§ 90. Delo sil na strojih. V § 84. smo omenili, da je pot, katero naredi prijemališče na premičnem škripci, dvakrat večja od poti narejene od bremena. Recimo, daje breme =40%; njemu ravnotežna sila na škripci je potem = 20 Ako silo 20 % nekoliko povečamo, nastane gibanje v njenem zmislu; pri tem gibanji naredi prijemališče sile dvakrat večjo pot nego je pot dvignenega bremena.
Jednako moremo ponavljati pri drugih strojih.
Kar na stroji sile prihranimo, izgubimo na poti (torej tudi na času).....1.)
Da dvignemo z premičnim škripcem breme 40 % 3 visoko, pada prijemališče sile 6 "f.
Po jednačbi 3.) prejšnjega paragrafa opravi sila delo 40 X 3 = = 120 po jednačbi 4.) istega paragrafa izraziti moremo delo sile tudi z 20 X 6 = 120%»'- Iz tega sledi:
Na stroji glede dela nimamo nobenega dobička; delo je isto, ako dvignemo 40 % neposredno 3 visoko ali pa s pomočjo stroja.....2.)
Ker imamo na vsakem stroji še trenje, katerega doslej nismo jemali v poštev, treba je za zmagovanje tega tudi posebnega dela. Pri strojih imamo še po takem izgubo na delu. Če ravno imamo na strojih izgubo na delu, uporabljamo jih zategadelj, ker moremo z njihovo pripomočjo opravljati dela, katerih drugače ni možno. Nobeden človek ne vzdigne neposredno 1000% težkega bremena; s pomočjo strojev mu je to prav lahko.
Poskušaj pravost navedenih zakonov dokazati tudi na drugih strojih!
5. O gibanji.
§ 91. Jednakomerno gibanje. Vsako telo se začne gibati, ako nanje deluje zadosti dolgo le jedna sila. Gibanje pa ne neha, če tudi sila svoje delovanje ustavi. Vsled vztrajnosti mora se gibati gibljivo v meri sile z isto hitrostjo, katero ima v hipu, ko neha sila nanje delovati.
Ako na gibajoče se telo ne deluje nobena sila, mora se gibati jednakomerno in premočrtno.
Telo, katero naredi jednakomerno gibajoče se v prvi sekundi n. pr. 10 dolgo pot, naredi v 2, 3, ... n sekundah pote 2 X 10, 3 X 10,.....n X 10"/. Pot vjedni sekundi imenujemo hitrost.
Pot, katero naredi jednakomerno gibajoče se telo, jednaka je produktu hitrosti in časa.
Ako zaznamenuje c (celeritas) hitrost v metrih, t (tempus) čas v sekundah, s (spatium) pot v metrih, splošno je
s— c. t.....1.)
Izmed teh treh količin moremo zračunjati tretjo, ako sta nam dani drugi dve.
Iz jednačbe 1.) dobiš lahko tudi te dve:
c = 4.....2.)	t=-.....3.)
t	'	c	'
Hitrost jednakomernega gibanja je jednaka kvoci-jentu iz poti in časa.
Čas jednakomernega gibanja je jednak kvocijentu iz poti in hitrosti.
Brzovlak teče jednakomerno z hitrostjo 9 ™j; koliko pot naredi v jedni uri? — Pešec stopa v minuti llOkrat, srednja dolžina jednega koraka je 70%; koliko dolgo pot prehodi v 2 urah? — Kolo na vretenu se zavrti v minuti 40krat, kolika je hitrost na obodu kolesa, katerega premer je 60%?
§ 92. Jednakomerno pospeševano gibanje. Zakone jednakomerno pospeševanega gibanja preiskovati hočemo na stroji (slika 56.) Atwoodovem padalu (Fallmaschine). Na vertikalnem stebru postavljen je prav lahko vrtljiv škripec; steber pa je razdeljen v jednake dolgostne dele, n. pr. v <fm. Čez škripec se vije nit; na njenih koncih visita jednaki, torej si ravnotežni, uteži m in n. Mala mizica
Slika 56.
z luknjico na sredi se da utrjevati na različnih mestih dolgostno razdeljenega stebra. Da moremo meriti čas gibanja, imamo na stebru tudi nihalo, katero nihne v vsaki sekundi po jedenkrat. — Ravnotežje na škripci se poruši, ako položimo na utež n malo podolgasto pre-tego (Uebergewicht). Poskusoma hočemo pretego tako določiti, da pade utež n s pretego v prvi sekundi prvi del dolgostne delitve na stebru.
Poskus: Luknjičasto mizo postavi k prvi črti delitve; pretega ostane pri padanji na tej mizici; z njo pa je odstranjena tudi gibajoča sila; gibanje je odslej jednako-merno. Ako pustimo utež n z njeno pretego padati jedno sekundo, torej od začetka delitve, in ako odstranimo pretego koncem prve sekunde, najdemo, da pade utež n v vsaki sledeči sekundi za dva dela. Ako mizo tako postavljamo, da odvzdi-guje pretego koncem 2, 3, 4, ... sekunde, najdemo, da naredi utež n v vsaki sledeči sekundi pot 4, oziroma 6, 8, .. . delov.
Po odstranitvi pretege je gibanje jednakomerno, in pot narejena v jedni sekundi je konečna hitrost v hipu, ko je bila pretega odstranjena.
Konečna hitrost je:
koncem 1. sekunde.....= 2 deloma delitve (<#»),
» 2. » .....= 4 delom »
» 3. » .....= 6 » »
»	4. t,	.....= 8 »	» i. t. d
Hitrost narasta v vsaki sekundi za 2 dela.
Konečna hitrost koncem določene sekunde je jed-naka konečni hitrosti koncem prve sekunde množeni s številom sekund......1.)
Pretega spravi uteži m in n v jednakomerno pospeševano gibanje, pospešba tega gibanja je = 2 deloma.
Gibanje uzrokujoča sila je teža pretege, tedaj stalna sila. Torej sledi:
Vsaka stalna sila delujoča na kako telo, spravi je v svoji meri v jednakomerno pospeševano gibanje.
Gibanje na padalu je bolj počasno, kakor prosto padanje, ker mora ista sila (teža pretege) gibati pretego, uteži m in n, škripec in vrvico.
Poskus: Ako odstranimo luknjičasto mizo in opazujemo pote, katere naredi utež n obtežena s pretego, najdemo, da naredi
v 1 sekundi ...... 1 del = 1	del X l2
» 2 sekundah...... 4 dele =1	» X 22
>3 » ...... 9 delov = 1 » X 32
»4 » ......16 » = 1 » X 42 i. t. d.
Pot, katero naredi jednakomerno pospeševano gibajoče se telo v določenem času, jednaka je poti v prvi
sekundi množeni s kvadratom števila sekund......2.)
Pot v prvi sekundi (1 del) pa je jednaka polovici pospešbe (2 dela); torej se glasi zakon 2.) tudi:
Pot, katero naredi jednakomerno pospeševano gibajoče se telo v določenem času, jednaka je polovici pospešbe množeni s kvadratom števila sekund......3.)
Pot v 1. sekundi je = 1 delu, » »2. » » = 4 — 1 = 3 delom, » » 3. » >=9 — 4 = 5 » » » 4. » » = 16 — 9 = 7 » i! t. d. Poti, narejene v pojedinih sekundah, kakor sledijo
druga drugi, rastejo kakor liha števila......4.)
Zakone 1.) do 3.) hočemo splošno izraziti. Ako zaznamenuje V konečno hitrost, G pospešbo, T čas, 8 pot jednakomerno pospe-ševanega gibanja, je:
GT2
V — G . T.....5.);	S = .....60
a
*	O pravosti zakona 6.) uverimo se lahko tudi tako-le:
Ker hitrost ves čas gibanja jednakomerno narasta in v vsaki sekundi naraste za G, mora biti v času T narejena pot tolika, koliko bi naredilo jednako-
merno gibajoče se telo v času T, ko bi se gibalo ves čas s srednjo hitrostjo jednakomerno. Ker je hitrost v začetku časa 71 jednaka 0, konečna hitrost koncem
0 -4- GT GT
časa T jednaka GT; jednaka je srednja hitrost —g-= torej s to hitrostjo
GT GT2
jednakomerno narejena pot S — — . T = -5—. — Kolika je višina pada na pa-dalu, ako je pospešba jednaka 2%, čas padanja 6 sekund; kolika je konečna hitrost? —
§ 93. Prosti pad (freier Fall). Težnost je na istem mestu zemeljskega površja stalna sila in gibanje prosto padajočega telesa jednakomerno pospeševano.
Z natančnimi mnogovrstnimi poskusi so našli, da je pospešba prostega pada v naših krajih = 9'81 mf.
Z ozirom na zakona 1.) in 3.) v prejšnjem paragrafa veljata pri prostem padu ta-le zakona:
Konečna hitrost prosto padajočega telesa je koncem določenega časa jednaka številu 9'81 množenemu s številom sekund......1.)
Pot, katero naredi prosto padajoče telo v določenem času, jednaka je številu 4-91 množenemu s kvadratom števila sekund......2.)
Pospešba je vsem telesom jedna in ista ne glede na njihovo tvarino. (Primerjaj § 13.); vender ni povsod na zemlji jedna in ista. Na ravniku je najmanjša, proti tečajema pa vedno bolj narasta. Na ravniku je pospešba prostega pada 9-78™/, na krajih 45° zemljepisne širine 9-81™/, na tečajih 9'837. — Kolika je višina pada v 4, 6, 7-5 sekundah? — Ako spustiš kamen v vodnjak; koliko globoko je do vode, ako slišiš v 3 sekundah kamen pasti v vodo in ne jemlješ v poštev časa, katerega potrebuje zvok od vode do tvojega ušesa?
§ 94. Merjenje gibajočih sil (Messung bewegender Krafte). V § 72. smo se učili sile meriti glede njih tlaka ali tega; meriti jih moremo pa tudi glede učinkov gibanja.
Poskusa: a) Na padalu (slika 56., §92.) določi najprej pre-tego na utež n koliko, da padata pretega in utež n v prvi sekundi jeden delitven del. Potem odvzemi uteži m polovico toliko gramov, kolikor jih ima pretega in jih položi k uteži n. S tem nisi izpre-menil mase na škripci visečih teles, podvojil pa gibajočo silo. Opazujoč sedaj padanje uteži n z njeno pretego najdeš, da naredi v istem času dvakrat toliko pot; torej mora imeti dvakrat večjo pospešbo.
2, 3, ..... rckrat večja delujoča sila podeli isti
masi 2, 3,.....«krat večjo pospešbo. (Na isto maso delujoča sila in od nje prouzročena pospešba sta sorazmerni.) .....1.)
b) Na padalu pusti pretego, kakeršno si imel pri poskusu a), priloži pa utežima m in n na vsako še isto toliko utež, in še polovico toliko gramov, kolikor jih ima pretega. S tem nisi izpremenil gibajoče sile, a podvojil si maso, katero ima gibati ista gibajoča sila.
Opazujoč zopet padanje uteži n najdeš, da naredi v istem času polovico krajšo pot, nego je pot, katero je naredila utež n, dokler nisi na m in n ničesar priložil. Torej sledi:
Jedna in ista sila delujoča na 2, 3, . . . rckrat večjo maso more njej podeliti 2, 3, . . . «krat manjšo pospešbo.... 2.)
Ta zakon moremo izraziti tudi tako-le:
Da dobi 2, 3, . . . wkrat večja masa nego je druga isto pospešbo ali hitrost, kakeršno ima ta, mora nanjo delovati 2, 3, ... wkrat večja sila.....3.)
Mereči gibajoče sile jemljemo za jednoto sile öno, katera podeli jednoti mase pospešbo 1 '""j. Sila, katera more podeliti masi m jednot štejoči, pospešbo 1 šteti mora m jednot; sila pa, katera podeli masi, m jednot štejoči, pospešbo g , mora šteti m.g jednot. Zazna-menujoč število jednot zadnje sile z črko p, imaš torej
p = m . g., t. j.
Kolikost gibajoče sile je jednaka produktu mase in pospešbe.....4.)
Pri prostem padu je teža padajočega telesa gibajoča sila, po-spešba pa 9 ■ 81 mf. Zaznamenuje liPabsolutno težo padajočega telesa, kolikost telo gibajoče sile je dana z jednačbo ... P = m. 9*81.
P
Iz te jednačbe sledi, m — gTgp t. j.
Maso kakega telesa dobiš, ako njegovo absolutno težo deliš s pospešbo pri prostem padu.
Kolika je masa 945 % težkega telesa ? — Koliko kilogramov teže ima jednota mase? — Kolika sila more 14% težkemu telesu podeliti pospešbo 3 mj?
§ 95. Sestavljanje gibanj (Zusammensetzung der Bewegungen). Na isto telo more istodobno delovati več sil, katere si niso ravnotežne; one torej prouzročujejo gibanje. Gibljivo more se gibati ven-der-le v jedni meri, v meri sile poslednjice danih sil.
Preiskovati hočemo istodobno delovanje dveh sil v treh slučajih.
I. Sili delujeta istomerno. Primer takega gibanja je gibanje vertikalno doli vrženih teles. 0 telesu pravimo, da je bilo vrženo, ako je telo spravila v gibanje sila, le hip nanje delujoča. Hipno delujoča sila je met.na sila (Wurfkraft).
Na vertikalno doli vrženo telo delujeta istodobno in istomerno dve sili, težnost in metna sila. Učinek težnosti same zase bilo bi jednakomerno pospeševano gibanje, učinek inetne sile pa jednako-merno gibanje. Ako zaznamenuje c hitrost, s katero bi se telo vsled meta gibalo vertikalno doli, konečna hitrost v vrženega telesa koncem časa t ie	, n D1 , J v = c 9'81 . t.
Pot, katero bi naredilo telo vsled metne sile v času t, je ct; pot vsled prostega pada pa 4'91 .¿2. Pot s, katero naredi vrženo telo, ako delujeta nanje istočasno obe sili, dana je z jednačbo
s = c . t -j— 4*91 . i8.
Koliko globoko pade v 4 sekundah s hitrostjo 5 ™/ vertikalno doli vrženo telo? —
H. Gibajoči sili delujeta v nasprotni meri. Primer takega gibanja je met vertikalno gori. Metna sila deluje hipno; ko bi telo ne imelo teže, gibalo bi se jednakomerno gori, recimo s hitrostjo c. Metni sili nasprotno deluje težnost. Hitrost c zmanjšuje se v vsakem času za konečno hitrost prostega pada. Vrženo telo ima
koncem 1. sekunde hitrost c — 9'81 , 2.	» c — 2.9-81 »
» 3.	* c — 3.9-81 > i. t. d.
Hitrost vrženega telesa se zmanjšuje v vsaki sekundi za 9' 81 telo se giblje torej jednakomerno pojemalno.
Višina, do katere se telo dvigne, iz istih uzrokov je
koncem 1. sekunde c — 4-91.
> 2. » 2.c — 4-91 X 22 » 3. » 3.c — 4-91 X 3S »
t. » t.c — 4-91 X t* »
Ker hitrost vrženega telesa pojema, mora postati tudi jedenkrat, jednaka 0, in sicer po toliko sekundah, kolikor krat je 9 "81 ^ v hitrosti c. Do tega časa se telo dviga, odslej pa pada.
Iz topa vertikalno gori ustreljena krogla ima hitrost 500 ™f; koliko visoko se dvigne v 6 sekundah; koliko časa se sploh dviga in kolika je njena največja višina; v koliko sekundah pade zopet na zemljo?
IE. Gibajoči sili delujeta v kotu. Vzemimo, da delujeta na tvarno točko a (slika 57.) istočasno dve sili; prva v meri ax, druga v meri ay in da bi točka a v času t naredila pot ah, oziroma
pot ac, ako bi delovala sila v meri ax, Sllka 57'	oziroma v meri ay, sama zase. Pod vpli-
vom istočasnega delovanja obeh sil se točka ne more gibati ne v meri prve, ne v meri druge sile, ampak jedino le v meri poslednjice delujočih sil.
~	*	Ležo tvarne točke koncem časa t
najdemo, ako si mislimo, da ne delujeta obe sili istočasno, ampak posamično druga za drugo. V meri ax delujoča sila premakne v času t točko a do b; ako odslej deluje druga sila vzporedno svoji meri ay, premakne točko do d, tako da je bd — ac in s to vzporedna. Točka d zaznamenuje mesto, v katerem je tvarna točka koncem časa t, ako delujeta nanjo obe sili istočasno. Ako potegnemo še premo cd, lik abcd je paralelogram. Iz povedanega pa sledi to-le pravilo:
Načrtamo li paralelogram nad potema, kateri naredi tvarna točka v določenem času, ako delujeta sili nanjo posamično; določuje nasprotni ogel tega paralelograma točko, v kateri je tvarna točka koncem tega časa, ako delujeta sili nanjo istočasno.
Paralelogram abcd se imenuje paralelogram gibanja (Be-ivegungs-Parallelogramm).
Ali je pot, po kateri se giblje tvarna točka pod istočasnim vplivom obeh sil v času t, prema ali kriva črta, zavisi od tega, kakeršno je gibanje v merih ax in ay. Pot je prema, ako je oboje gibanje istovrstno, t. j. ali jednakomerno ali jednakomerno pospeševano. Pot je kriva črta, ako oboje gibanje ni istovrstno; gibanje v meri ax n. pr. jednakomerno, v meri ay pa jednakomerno pospeševano.
_0	Pokaži to z načrtovanjem! V ta namen
Slika 58.	, 1 . , ,
moraš čas t razdeliti v več manjših delov, in za
vsak tak časovni del načrtati posebej paralelogram
gibanja.
Na isti način, kakor razstavljamo dano silo v dve sili sestavljači, moremo tudi dano pot razstavljati v dve poti, kateri oklepata kot; treba je nad dano potjo načrtati paralelogram, v katerem je ta pot diagonala.
§ 96. Horizontalni met (horizontaler Wurf). Ako bi delovala metna sila sama zase, gibala bi se tvarna točka A (slika 58.) v meri ax jednakomerno. Ako bi naredila
v času t pot Aa, naredila bi v času 21 pot Ah, v času 3t pot Ac, v času 41 pot Ad. Pri tem mora biti Aa = ab = bc = cd. Istočasno vleče težnost točko A vertikalno navzdol. Sama zäse delujoča potegnila bi točko A v času i do a„ v času 2t do bu v času 31 do c,, v času 41 do dl. Pri tem mora biti Abl = 4 . Aat, Acl = 9 . Aa,, Adl = 16 . Aat. Ako načrtamo paralelograme nad potmi, narejenimi v jednakih časih, določujejo točke m, n, o in p mesta, skozi katera se giblje vržena točka.
Točke A, m, n, o in p s črto nepretrgljivo zvezane zazname-nujejo pot Amnop vodoravno vržene točke. -Ta pot. je kriva črta metnica ali parabola imenovana.
Določi več toček metnice, s tem da razdeliš čas t v več jednakih delov, ter preiskuj, kako se izpreminja oblika metnice, ako je metna hitrost večja ali manjša!
§ 97. Poševni met (schiefer Wurf). Ako vržemo tvarno točko A (slika 59.) v meri AD, da oklepa mer metne sile z horizontalno premo AC kot DAC, privzdigni kot (Elevationswinkel) imenovan, prepričamo se na isti način, kakor pri horizontalnem metu, da je pot vrženega telesa kriva črta, parabola AEBC. Te-menišče te parabole je v točki B. Razdaljo najvišje točke B od horizontalne preme AC, t. j. daljico BG, imenujemo metno višino (Wurfhöhe) y horizontalno razdaljo toček A in C, v katerih seče porabola premo AC, pa lučaj ali domet (Wurfweite).
Metna višina je največja, ako je privzdigni kot = 90°, in najmanjša (= 0), ako je privzdigni kot = 0 (horizontalni met).
Lučaj ali domet je največji, ako znaša privzdigni kot. 45°; jednak pa je za dva kota, katera znašata vkup 90°, n. pr. za 15° in 75°, ali 20° in 70°; metna hitrost vender mora ostati neizpremenjena.
Dokazi pravost teh zakonov z načrtovanjem!
V resnici pot vrženih teles ni prava parabola, ampak nekoliko drugačna črta Abc, ker zračni upor ovira gibanje. —
Kako mora strelec meriti, ako hoče oddaljeno točko zadeti?
§ 98. Osrednje gibanje (Centraibewegung). Ako se giblje kako telo v krivi črti okoli stalne točke, h kateri je neprenehoma vleče stalna sila, imenuje se tako gibanje osrednje.
Slika 59.
Stalna točka ali ondu stoječe telo, okoli katere se gibanje vrši, imenuje se središko telo (Centralkorper), iz njega delujoča stalna sila je sredotežna sila ali sredotežnost (Centripetalkraft).
Vzemimo, da privlači tvarno točko a (slika 60.) stalna sila (sredotežnost) proti središki točki m in da je dobila točka a ob jednem udar v meri preme ab. Ne oziraje se na sredotežnost gibala bi se tvarna točka jednakomerno v meri udara in bi prišla v brezkončno kratkem času, n. pr. 0-001 delu sekunde, do točke b. — Sredotežnost si hočemo misliti delujočo z brezkončno majhnimi prestanki, tako da potegne n. pr. v vsakem 0-001 delu sekunde, in potem zopet nekoliko neha. Čim krajše in hitreje sledeče si mislimo te prestanke, tem bliže smo resnici. Sredotežnost potegnila bi točko v takem kratkem času do točke c. Ker delujeta obe sili istočasno, tvarna točka je koncem tega časovnega dela na vrhu d paralelograma abcd ter je v tem času naredila pot ad. Od točke d naprej gibala bi se tvarna točka vsled vztrajnosti v meri ad in bi naredila v drugem isto tolikem časovnem delu pot de = ad. Sredotežnost, katera je v d tvarno točko hipno proti m pritegnila, premaknila bi jo v isto tolikem času do f, tako da je df — ac. Ker delujeta obe sili zopet istočasno, naredi tvarna točka v tem času diagonalo dg paralelograma degf. Kar smo povedali do sedaj, ponavlja se od točke g naprej.
Tvarna točka se mora pod istočasnim vplivom obeh sil gibati
v lomljeni črti adg.....V resnici ta črta ni lomljena, ampak kriva,
ker deluje sredotežnost neprenehoma brez prestankov, kakor smo jih mislili. Oblika te krive črte je zavisna od jakostij delujočih sil in more biti krog, elipsa, parabola ali hiperbola, sploh stožkosečnica.
Vzemimo, da bi sredotežnost hipno nehala. Zaradi vztrajnosti bi se gibala tvarna točka potem v meri tangente, potegnene v tej točki na pot. Kolikost gibanja v meri tangente, tangencijalna sila (Tangentialkraft), je dana s produktom iz mase tvarne točke in njene hitrosti. (§ 94.)
Gibanje premična (planetov) okoli solnca je osrednje; solnce je središko telo tega gibanja in medsebojna privlačnost med solncem in premičnicami sredotežna sila.
Keppler (porojen 1. 1571., umrl 1.1729.) je našel po dolgoletnem opazovanji te-le, po njem imenovane zakone:
1.)	Premičnice krožijo okoli solnca v elipsah; solnce stoji v jednem gorišči teh elips. — Točka A (slika 61.), v kateri je premičnica solncu S najbliže, imenuje se prisolnje
(Perihelium); točka B od solnca najbolj oddaljena pa odsolnje (Aplielium).	Slika 61.
2.)	Preme potegnene od solnčnega središča do središča premičnice (črte prevodnice, Leitstrahlen) opisujejo v jed-nakih časih ploščinsko jednake izseke.
Ako opiše premičnica lok MN (slika 61.) v istem času, kakor lok M1Ni, po tem zakonu je fa MNS =	Iz tega pa sledi, da
mora imeti premičnica v prisolnji največjo, v odsolnji najmanjšo hitrost.
3.)	Kvadrata obhodnih časov (Umlaufzeiten) dveh premičnic sta si kakor tretje potence srednjih njijinih razdalj od solnca.
Newton (porojen 1. 1642., umrl 1. 1727.) je dokazal, da je uzrok gibanja premičnic okoli solnca medsebojna privlačnost tvarin (gravitacija). — Težnost je poseben primer gravitacije. — Gibanje sopremičnic (trabantov), n. pr. meseca okoli zemlje, vrši se isto tako po Kepplerjevih zakonih.
§ 99. Sredobežnost (Fliehkraft, Centrifugalkraft). Poskus: V krogu vrteč na niti visečo železno kroglo čutiš, kako se nit napenja; nit se tudi pretrga, ako vzameš precej težko kroglo ali jo prav hitro vrtiš. Ker je pri vrtenji krogle nit napeta, moramo sklepati, da deluje nanjo neka sila v meri polumera onega kroga, v katerem se krogla vrti. To silo imenujemo sredobežno ali sredobežnost.
Gibanje v krogu vrteče se krogle je prav za prav tudi osrednje; trdnost niti, s katero se upira raztrgu, predstavlja sredotežnost. Sredobežnost je jednaka sredotežnosti, samo da deluje v nasprotni meri.
Zakone, po katerih deluje sredobežnost, zvemo najlaže s pri-pomočjo sredobežnega stroja (vrtilke, Schwungmaschine).
Slika 62.
«
Ta stroj (slika 62.) sestoji iz večjega žlebastega kolesa c in manjšega kolesa s; čez obe kolesi se vije vrv brez konca. Na otlo
Slika 63.
os a na kolesu s stavimo priprave, s katerimi hočemo preiskovati zakone, po katerih deluje sredobežnost.
Poskus: a) Na os a postavi lesen okvir (slika 63.), na katerem sta po železni žici gibljivi in z vrvico medsebojno zvezani raznoveliki krogli; sicer je večja krogla dvakrat tolika kakor manjša.
Ako krogli od osi b jednako oddaljiš, ter potem stroj hitro vrtiš, potegne večja krogla manjšo za seboj, obe udarita na obstransko steno okvirja.
Izmed dveh v jednakih krogih z isto hitrostjo vrtečih se teles ima večje tudi večjo sredobežnost.....1.)
b) Krogli na okrovirji (slika 63.) postavi tako, da je dvakrat manjša od osi b dvakrat bolj oddaljena, nego večja. Ako okvir sedaj s strojem vrtiš, ostaneta krogli vsaka na svojem mestu, bodi si da vrtiš hitro ali počasno.
Sredobežnost je večja, ako se telo vrti v večjem krogu, in sicer postane 2, 3, . . . «krat večja, ako se vrti isto telo z jednako hitrostjo v krogu 2, 3, . . . «krat večjega polu-mera.....2.)
Ako ostaneta neizpremenjena masa vrtečega se telesa in polu-mer kroga, v katerem se telo vrti, našli so po natančnih poskusih:
Sredobežnost istega telesa postane 4, 9, 16,......
«2krat večja, ako se telo vrti z 2, 3, 4,.....«krat večjo
hitrostjo .... 3.)
Na ta zakon se opira tudi ta-le zanimljivi poskus:
Več medenih obročev (slika 64.) tiči na železni osi xx, tako da so spodaj utrjeni, zgoraj pri h pa premični. Ako postaviš os xx na os a sredobežnega stroja (slika 62.) in tega počasno vrtiš, ostanejo obroči še bolj ali menj okrogli. Vsak obroč pa dobi obliko elipse, ako jih bolj hitro vrtiš; čim bolj hitro vrtiš, tem bolj podolžnate postanejo elipse. (Kako pojasnjuješ to prikazen po zakonu 2.) ?) —
Ta poskus pojasnjuje tudi sploščenost (Ab-plattung) zemlje. Zemlja se zavrti v vsakih 24 urah po jedenkrat okoli svoje osi. Vsaka točka njenega površja ima torej svojo posebno sredobežnost; točke na ravniku imajo največjo, točke na tečajih najmanjšo sredobežnost. Ker govore razni razlogi za to, da je bila zemlja ob svojem času kapljivo tekoča, morala
se je pretvoriti njena kroglasta oblika v elipsoid. Natančno meréci so našli polu-mer zemeljskega ravnika 859-4 zemljepisnih milj, polumer največjega kroga ido-čega skozi tečaja pa 856'5 zemljepisnih milj; sploščenost znaša torej približno 2 • 9 zemljepisnih milj. —
Sredobežnost zmanjšuje tudi težnost, in sicer na ravniku najbolj, na tečajih najmenj. — Ako je absolutna teža kakega telesa na tečajih — 100%, znaša na ravniku 0'5% menj. Z navadnimi tehtnicami tega razločka v teži ne moremo opazovati, ker se isto toliko zmanjšuje tudi teža utežij, katere rabimo za tehtanje. Na tehtnicah s prožnimi peresi se dâ razloček v teži točno določiti. —
Od voznih koles odletava blato, ako se hitro vrté. (Zakaj in v kateri meri?) — Kozarec poln vode moreš v obroči prav hitro vrteti, a voda vender ne izteka. — V krogu jahajoči ljudje odklanjajo se proti središču kroga, da ne padajo. — Železna cesta ne sme imeti naglih ovinkov. — Veliki in hitro vrteči se brusni kameni razleté časih. — Naštej še več primerov delovanja sredobežnosti !
S pomočjo sredobežnosti moremo narejati tudi umetni prepih zraka, n. pr. v rudnikih, da se zrak čisti. (Sredobežna puhala ali ventilatorji [Centrifugal-gebläse].)
Prosta os (freie Axe). Ako se vrti telo okoli svoje osi, deluje sredobežnost vsake vrtéce se točke na os ter jo vleče v stran. Je li tvarina okoli osi jednakomerno razdeljena, da so posamezni deli jednako veliki, jednako težki in v jednakih razdaljah od osi, uničujeta se sredobežni sili po dveh v nasprotni meri in isti razdalji od osi ležečih toček. Na os potem ni čutiti nobenega tlaka, os je prosta.
Na telesih vrtečih se okoli proste osi se javi delovanje sredobežnosti v tem, da kaže vrteče se telo neko posebno vztrajnost v svojem položaji, — da se upira vsaki izpremembi svojega položaja. To opazujemo lahko pri vrt al k i (Kreisel).
Ako vrtalko, sestoječo iz težke medene plošče z debelim robom, z vrvico zavrtimo, moremo jo na priostreno ost po konci postaviti, da ne pade. Vrtalka pade še le, ko se je nje hitrost izdatno zmanjšala.
§ 100. Nihalo (Pendel) imenujemo vsako okoli horizontalne, vender ne skozi težišče idoče, osi vrtljivo telo. Tvarna točka viseča na niti brez teže je jednostavno ali matematično nihalo (einfaches oder mathematisches Pendel). Takega nihala v resnici ni, ker ima vsaka še tako tanka nit svojo, če tudi zelo malo, težo; približno jednostavno nihalo vender dobimo, ako obesimo na tanko nit drobno svinčeno ali platinovo kroglo. —-Vsako drugo nihalo je sestavljeno ali fizično (zusammengesetzt oder physisch). Vzemimo jednostavno nihalo O A (slika 65.) V stanji miru
Slika 65.
visi vertikalno, in nanje deluje vertikalno navzdol sila jednaka absolutni teži tvarne točke A.
Ako spravimo nihalo OA v ležo Ob, deluje v tej leži nanje teža tvarne točke A v meri bg; njeno kolikost načrtajmo si s premo bg, ter jo razstavimo v dve sestavljači: v bh, delujočo v podaljšku niti Ob, in v bf, delujočo tangencijalno na lok Ab. Trdnost niti uničuje učinek sestavljače bh, delavna je jedino le sestavljača bf, katera vleče nihalo v njegovo prvobitno ležo ter prouzroči v tej meri gibanje, ako nihalo v točki b spustimo, da se more gibati v loku hA. Da zvemo, kakšno gibanje prouzročuje tangencijalno na lok hA delujoča sestavljača nihalo ve teže, moramo nje kolikost določevati tudi v drugih točkah loka hA. — V točki a deluje na nihalo njega teža ac = bg. Isto tako, kakor v razstavimo jo v sestavljači ae, v podaljšku niti Oa, in v ad tangencijalno na lok bA. Gibanje prouzročuje sestavljača ad, prvo pa uničuje trdnost niti. — Primerjajoči paralelograma bfgh in adce vidimo, da je ad manjša nego bf Iz tega pa sledi:
Ako nihalo v točki b spustimo, postaje gibanje prouzrokujoča in tangencijalno na lok bA delujoča sestavljača nihalove teže tem manjša, čim bliže je nihalo svoji prvobitni leži OA; v točki A je = 0. — Izpremenljive sile, delujoče v meri gibanja, prouzročujejo nejednakomerno pospeševano gibanje. Hitrost s točke b proti A gibajočega se nihala mora torej narastati nejednakomerno. — V točki A ima nihalo največjo hitrost; vsled vztrajnosti se v tej točki ne more ustaviti, ampak se mora gibati na desno stran v meri loka Ab'. Ko dospe n. pr. v ležo Oa\ deluje nanje njegova teža v meri a'c'. Razstavivši silo a'c' v sestavljači a'd' in a'e' vidimo, da vleče tangencijalno na lok a'A delujoča a'd' nihalo nazaj proti A, da deluje torej protivno meri gibanja. V točki b' je sila b'f, katera vleče nihalo nazaj v njega ravnotežno ležo, večja nego v a'. Nihalo se mora od A proti b' pojemalno gibati, in sicer nejednakomerno pojemalno, ker gibanje ovirajoča sila ni stalna. Nasledek tega je, da se mora nihalo v neki točki, recimo v točki b', za hip ustaviti. Od tod se začne iz istega uzroka, kakor pri b, gibati nazaj proti A nejednakomerno pospeševano in od A proti b nejednakomerno pojemalno. Ker so gibajoče sile v jednakih razdaljah od točke A jednako velike in si nasprotne, mora hitrost od A do b' v isti meri pojemati, v kateri meri je narastala od b do A; nihalo se mora na desni dvigati do iste višine b\ iz katere je od b do A palo, ali lok hA mora biti jednak loku b'A. Ako se ne oziramo na uporne sile: na zračni upor in trenje niti ob osi O, mora tako gibanje, jedenkrat začeto, trajati ves čas.
Gibanje točke A na obé strani njene ravnotežne leže imenujemo nihanje (schwingende Bewegung); pot od b do b\ ali kar je isto, od A do b in od tod do A nazaj, je jeden niháj (eine Schwingung); čas, v katerem nihalo jedenkrat nihne, je čas nihaja (Schwingungsdauer); kot bOA — h'O A je kot nihaja (Elongations-winkel) in O A dolžina nihala (Pendellänge).
§ 101. Zakoni nihanja (Gesetze der Pendelschwingungen). Na horizontalen steber obesi na dveh nitih iste dolžine mali kroglici od raznih tvarin, n. pr. od lesa in medí. S tem si si priredil približno jednostavni nihali. Ako spraviš nihali v nihanje in ako šteješ število nihajev v določenem času, n. pr. jedno minuto, najdeš število nihajev pri obéh nihalih jednako veliko, dokler kot nihaja ni večji nego 5°. Iz tega pa sledi:
Cas nihaja je nezavisen od tvarine nihala.....1.)
Nihaji jednakodolgih nihal so istodobni, dokler so njihovi koti majhni, brez ozira na to, ali so večji ali
manjši.....2.)
Vzemi tri nihala, katerih dolžine so si kakor 1:4:9 in štej število nihajev vsakega záse v določenem času, n. pr. jedno minuto. Število nihajev najkrajšega nihala je največje, in sicer najdeš:
4, 9, 16, ... «2krat krajše nihalo nego drugo, nihne
2, 3, 4, . . . «krat, ko nihne daljše jedenkrat.....3.)
Nihalo, katero nihne v vsaki sekundi po jedenkrat, imenujemo sekundno nihalo (Secundenpendel).
Dolžina sekundnega nihala je: na Dunaji 0 9938 na ravniku 0'991 v krajih 45° zemljepisne širine 0-99355™/, na tečajih 0'99B1 «f. S poskusi in računi so našli konečno še zakon: Nihalo iste dolžine stori v istem času 2, 3, . . . «krat več nihajev, ako je težnost 4, 9, . . . «2krat večja.----4.)
Zaznamenuje Ii l dolžino nihala (v metrih), g pospešbo prostega pada (v metrih), t čas nihaja (v sekundah) in r. Ludolfovo število, dá se izraziti čas nihaja s to-le jednačbo
§ 102. Sestavljeno nihalo. Sestavljenemu nihalu dajemo navadno obliko tankega štirioglatega prota, kateri je na jednem konci vrtljiv okoli horizontalne osi in kateri nosi na drugem konci težko lečasto telo (AB v sliki 66.)
Sestavljeno nihalo moremo smatrati kakor sestavo velikega števila jednostavnih različno dolgih nihal. Vsaka tvarna točka sestavljenega nihala tvori sama zase jednostavno nihalo. Ker so pa vse
9
tvarne točke nepretrgljivo zvezane, mora biti čas nihaja vsem jeden in isti. Krajša nihala se morajo v tej sestavi gibati bolj počasno, daljša nihala pa bolj hitro, nego bi se gibala sama zâse. V določeni razdalji od osi mora pa biti točka, katera v tej sestavi ravno tako niha, kakor jednostavno nihalo, katerega dolžina je jednaka razdalji te točke od osi. Razdaljo te točke od osi imenujemo prevedeno dolžino sestavljenega nihala (reducierte Pendellànge). Prevedena dolžina potem ni nič druzega nego dolžina jednostavnega nihala, katero v istem času po jedenkrat nihne, kakor sestavljeno.
Poskus: Na sestavljenem nihalu potisni lečo nekoliko bliže osi, in štej število nihajev, katero stori nihalo v določenem času in katero je poprej storilo v istem času. Našel bodeš, da je število nihajev v istem času večje, ako je leča bliže osi.
Čas nihaja se poveča ali zmanjša, ako večjo maso od osi oddaljimo, oziroma osi približamo.
Uporaba nihala. Ker potrebuje nihalo za vsak svoj nihaj jeden in isti čas, najpripravnešje je za merjenje časa. Rabiti je moremo v to svrho ali samo zâse, n. pr. pri Atwoodovem padalu, ali pav sestavi z urnim kolesjem.
Nihalo samo ob sebi se kmalu ustavi ker ovirata njegovo gibanje zračni upor in trenje na osi. Da se giblje dolgo časa, treba je vedno toliko poganjati, za kolikor se zaradi upornih sil ustavlja. To se godi pri urah z nihali. Slika 66. kaže sestavo nihala z urnim kolesjem. AB je sestavljeno nihalo viseče pri A na tankem prožnem peresu. Z nihalom je zvezana kot-vica (Hemmung, Echappement) CFGE, vrtljiva okoli horizontalne osi, tako da se mora gibati ob jednem z nihalom. Kolvica ima dve kljukici, kateri sežeta med zobe stopnjatega kolesa (Steigrad) H. Ob vreteno Q tega kolesa je ovita vrvica noseča utež P.
Utež P spravila bi kolesje, ko bi ne bilo nihala in kotvice, v jednakomerno pospeševano vrtnjo; nihalo ima nalogo, da pretvarja to gibanje v jednakomerno. Ko nihalo niha, grabita kljukici kotvice vrstoma med zobe kolesa H; ko nihne nihalo na desno, grabi leva kljukica med zobe; ko nihne na levo, pa desna. Ko stori nihalo jeden nihaj, premakne se kolesce za jeden zob dalje; nihalo pa dobiva tolike udârce, da se more gibati neprestano.
Posebno kolesje prenaša jednakomerno gibanje kolesa H na urine kazalce.
Mesto padajoče uteži uporabljamo kakor gibajočo silo tudi prožnost navitega prožnega peresa.
V toploti se nihalo razteza, torej niha počasneje; v mrazu pa krči. torej niha hitreje. Da ostane
Slika 66.
dolžina nihala v raznih temperaturah neizpremenjena, služijo iz ravnajoča nihala (Compensationspmdel), to so tako prirejena nihala, da ostane njih prevedena dolžina ista, če tudi ima nihalo višjo ali nižjo temperaturo.
Nihalo od suhega in z oljem napojenega lesa obdrži pri raznih temperaturah približno isto dolžino.
S posebnim vijakom se da leča nekoliko dvigati in niže spuščati; ako ura zaostaja, treba je lečo nekoliko dvigniti, ako ura naprej uhaja, pa niže spustiti. (Zakaj?) —
Z nihalom moremo preiskovati tudi jakost težnosti.
Zakoni nihanja kažejo, da je težnost na istem kraji neizpremenljiva in da je pospešba prostega pada vsem telesom jedna in ista.
S pomočjo nihala je Foucault 1. 1851. dokazal, da se zemlja vrti okoli svoje osi.
§ 103. Udar (Stoss). Ako zadene gibajoče se telo ob drugo bodi si mirujoče, bodi si gibajoče se telo, pravimo, da sta se telesi udarili; njijino medsebojno delovanje pa imenujemo udar. Vsakemu udaru sledi izprememba v stanji gibanja teles.
Pečati se hočemo z nekaterimi slučaji udara prožnih krogel.
a)	Udar dveh prožnih jednako velikih krogel.
Na stalu (slika 67.) visita na nitih jednako veliki krogli, tako da se ravno dotikata. S tema moreš delati te-le poskuse:
1.)	Ako spustiš z določene višine desno kroglo na drugo mirujočo, odskoči po udaru druga, leva, do iste višine; prva, desna, pa ostane v miru.
2.)	Ako spustiš obe krogli z jednakih višin drugo proti drugi, da se udarita, odskočita po udaru obe do iste višine.
3.)	Ako spustiš desno kroglo z večje višine nego levo, odskočita po udaru obe ter menjata svoji hitrosti; leva se dvigne do tiste višine, s katere je desna nanjo pala in obratno. Sploh moremo vse tri prikazni izraževati s zakonom:
Ako se udarita dve jednako veliki krogli, menjata svoji hitrosti.
b)	Udar prožne krogle na prožno steno.
1.) Ako spustiš prožno kroglo na horizontalno prožno steno, odskoči krogla v vertikalni meri do iste višine, s katere si jo spustil. Ko pade krogla na steno, stlači se toliko, da izgubi vso svojo hitrost. S stlačenjem vzbujena prožnost odbije jo z isto silo, s katero je pala; torej mora odskočiti do iste višine.
Slika 67.
2.) Ako udari prožna krogla na prožno steno MN (slika 68.) pošev v meri ab, od-skoči z isto hitrostjo na drugo stran v meri bf.
Ako postavimo na steno MN v točki b pravokotnico bd, kažejo natančna opazovanja, da ležijo preme ab, bd in bf v isti ravnini in da je = <£/1
Pravokotnico bd imenujemo vpadno navpičnico (Einfallsloth), kot a vpadni kot (Einfallswinkel), kot ß odbojni kot (Reflexionswinkel).
Prožne krogle vpadajoče na prožno steno, odbijajo se na tej na drugo stran vpadne navpičnice v istem kotu, v katerem so na steno udarile — ali vpadni in odbojni kot sta jednaka.
Zakone udara prožnih krogel uporabljamo n. pr. na biljardu.
§ 104. Kakšno sposobnost za delo imajo gibajoča se telesa
(Arbeitsfähigkeit, bewegter Körper). Ako vržemo 2% težko kroglo s hitrostjo 49™/ vertikalno kvišku, dviga se 5 sekund, (ako vzamemo zaradi krajšega računa pospešbo prostega pada =9-8) in naredi v tem času po § 95. II pot 49 x 5 - 4-9 X 25 = 122-5 ™f. S tem, da se je krogla toliko dvignila, opravila je delo, jednako produktu svoje teže in narejene poti, — torej delo 2 x 122-5 = 245
V tem hipu, ko dobi telo hitrost in ko izpremeni stanje mirii s stanjem gibanja, dobi tudi sposobnost, da more opraviti kako delo. Ako pade ista krogla zopet na tla, more tudi delo zvršiti; krogla more n. pr. kaj zlomiti ali se pa vdere nekoliko v zemljo; pri tem pa je zmagala upor trdnosti zlomljenega telesa ali zemlje.
Na tanko stekleno šipo moreš položiti kamen, da je ne stare; ako pa ta kamen na šipo vržeš, stare jo. Težkega kamena ni treba na šipo vreči s toliko hitrostjo, dajo stare, nego lahkega. — Telo dobiva večjo sposobnost, da opravi kako delo, ako ima večjo hitrost ali večjo težo.
Da zvemo, kako delata hitrost in teža telesa sposobna, da morejo opravljati kako delo, preiskovati hočemo te-le slučaje:
1.)	2% težka krogla vržena vertikalno kvišku s hitrostjo 49 ™f je sposobna, da opravi delo 245
2.)	4% težka krogla vržena vertikalno kvišku i isto hitrostjo 49^ dvigne se tudi do višine 122-5,7. Ali delo, katero opravi krogla zmagavši svojo lastno težo do te višine, je 4 x 122-5 = 490 ksm-
3.)	2% težka krogla vržena s hitrostjo 49 x 2 = 98®/, dviga se 10 sekund in se dvigne v višino 98 X 10 — 4-9 x 100 = 490™/; delo, katero pri tem opravi, je 2 x 490 = 980%™-; t. j. delo je v tem slučaji 4krat toliko kakor v slučaji 1.)
Iz tega sledi:
Gibajoče se telo ima 2, 3, 4, ... nkrat večjo sposobnost za delo, ako je njegova teža, tedaj tudi njegova masa, 2, 3, 4, . . . »krat večja......1.)
Gibajoče se telo ima 4, 9. 16, . . . n2krat večjo sposobnost za delo, ako je njegova hitrost 2, 3, 4, . . . »krat večja......2.)
Z veliko hitrostjo izstreljena krogla predira in ruši železne plošče. — Kline zabijamo v zemljo s tem, da nanje tolčemo s težkimi kladvi. — Vihar . dela toliko škode, ker je njegova hitrost velika. — Toča ne pobija poljskih pridelkov zaradi svoje absolutne teže, ampak ker pada z veliko hitrostjo. — Stoječa voda ne opravlja nobenega dela, tekoča pa goni mline, žage i. t. d.
6. Ovire gibanja.
§ 105. Vsaka na kako telo več časa delujoča sila spravi je v pospeševano gibanje; ko pa sila neha, moralo bi se telo vsled vztrajnosti gibati jednakomerno z ono hitrostjo, katero ima v hipu, ko je sila nehala nanje delovati. Izkušnja pa uči, da se giblje vsako telo, izvzemši nebeška telesa, pojemalno, ako sila neha nanje delovati. Torej morajo biti ovire, katere gibanje ustavljajo. Take ovire gibanja so: trenje in upor sredstva.
§ 106. Trenje (Reibung) imenujemo öne ovire gibanja, katere se javijo, ako se giblje telo po površji drugega.
Vsa telesa so na površji neravna^ bolj ali menj hrapava. Ako se giblje kako telo po površji drugega, morajo se povišbe jednega dvigati čez povišbe drugega, ali pa je treba povišbe jednega ali drugega odkrhati in zlomiti. Za to delo pa je potrebna sila; kolikost za to potrebne sile določuje kolikost trenja. Trenje more biti dvojno:
a) trenje pri drsanji ali drsno trenje (gleitende Reibung), ako jedno telo po drugem drsa, n. pr. sani po snegu; b) trenje pri valjanji ali t äkanj i (wälzende oder rollende Reibung), ako se okroglo telo po drugem valja ali taka, n. pr. vozno kolo po cesti.
a) Trenje pri drsanji se da meriti s pomočjo strmine. V § 86. smo našli, da je na strmini ravnotežje, ako sta si vzporedno z dolžino delujoča sila in breme kakor višina in dolžina strmine. Ko bi na strmini ne bilo nobenega trenja, drsalo bi vsako na le nekoliko poševni ravnini ležeče telo jednakomerno pospeševano po tej navzdol. Ker se pa strmina in breme drgneta, nastane gibanje le takrat, ako je vzporedno z dolžino strmine delujoča sestavljača bre-menove teže večja ali vsaj jednaka trenju. Ako si priredimo strmino tako, da moremo izpreminjevati njeno višino, moremo zračunjati tudi vsakikrat vzporedno z dolžino delujočo sestavljačo teže.
Naklonimo Ii tako pripravljeno strmino toliko, da začne na njej ležeče breme po malem udaru po njej jednakomerno drsati, vzporedno z dolžino delujoča sila je jednaka trenju.
Na podoben način so spoznali te-le zakone drsnega trenja:
1.)	Trenje pri drsanji je zavisno od teročih se tvarin, in je večje, ako so telesa bolj hrapava.
2.)	Trenje je sorazmerno pravokotnemu tlaku na ploskve, katere se trö.
3.)	Trenje je nezavisno od hitrosti drsanja; v začetku gibanja je vender nekoliko večje nego pozneje.
4.)	Trenje je nezavisno od števila toček, v katerih se teroča telesa dotikajo, ako so njih ploskve prav uglajene. —
b) Trenje pri valjanji ali täkanji je sploh manjše od trenja pri drsanji in je sorazmerno tlaku na podlago in obratno sorazmerno polumeru tš.kajočega se telesa.
Trenje pri drsanji pretvarjamo po gostem v trenje pri valjanji. 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 zaradi trenja potrebujemo večjih sil, da prouzročimo gibanje, nego bi bile potrebne, ko bi trenja ne bilo. Zaradi trenja se tudi strojevi deli radi ogolijo in pokvarijo. — Brez trenja na tleh ne mogli bi ne varno stati ne hoditi; brez trenja ne držal bi ne vijak ne klin i. t. d. — Železniški vlak se more pomikati le takrat, ako je trenje med kolesi lokomotive in šinami dovolj veliko. — Po strmini navzdol leteče vozove zaviramo, da pretvorimo trenje pri takanji v drsno trenje. — Imenuj še drugih primerov, kjer je trenje ali škodljivo ali koristno!
Pri vsakem trenji se razvija toplota.
§ 107. Upor sredstva. (Widerstand des Mittels). Gibanje teles se vrši v drugih telesih, v zraku ali kaki kapljevini. Te tva-rine so sredstva gibanja. Najnavadnejše sredstvo gibanja je zrak.
Poskus: Po zraku moreš z roko bolj hitro in z manjšim naporom mahati nego v vodi. Vlečeš li razpet dežnik navzdol, čutiš precej velik upor; ta upor je nekoliko manjši, ako dežnik z izbočeno stranjo naprej porivaš. Upor je večji, ako dežnik hitro giblješ.
V sredstvu gibajoče se telo mora sredstvo izpodrivati, da more naprej; za to pa je treba posebne sile.
Upor sredstva je večji, ako ima sredstvo večjo gostoto ter zavisi tudi od velikosti in oblike gibajočega se telesa. Natančni računi kažejo, da je upor sredstva sorazmeren kvadratu hitrosti gibajočega se telesa.
Da zmanjšujemo upor sredstva, priostrujemo telesa na onih straneh, s katerimi se naprej gibljejo, n. pr. ladje, leče na nihalih, izstrelke i. t. d. — Upor sredstva nam koristi pri plavanji i. t. d. — Upor sredstva brani vrženim telesom, da se ne dvignejo do iste višine, do katere bi se dvignila zaradi svoje hitrosti v brezzračnem prostoru.
Mehanika kapljivo tekočih teles.
§ 108. Kapljivo tekoča telesa so neskončno malo stisljiva. Ako j a stiskamo z zelo velikimi silami, zmanjša se jim prostornina sicer nekoliko, pa neskončno malo; ko pa tlak neha, dobe svojo prvobitno prostornino. Iz tega pa sledi, da so kapljivo tekoča telesa tudi prožna. — Zaradi njihove male stisljivosti smatramo ja navadno za nestisljiva z mehaničnim tlakom. — Glavna razlika med trdnimi in kapljivo tekočimi telesi pa je ta, da so molekuli kapljivo tekočih teles zelo gibljivi in da kapljevine zaradi te gibljivosti nimajo svoje posebne oblike. Male množine kapljevin tvorijo kroglice, kapljice, kar kaže, da so molekularno privlačne sile vender še nekoliko večje od odbijalnih. Na površji kapljevin pa so odbijalne molekularne sile nekoliko večje od privlačnih, ker vsaka kapljevina na površji izhlapeva.
§ 109. Kako razvajajo kapljevine nanje delujoči tlak. Poskus: a) Okrogla posoda A (slika 69.) ima na različnih mestih zavite cevi 1,-2, 3; v vsaki teh cevij je nekoliko živega srebra. Posodo A napolni do vrha z vodo; v odprtino M pa vtakni bat, tako da ne propušča vode. Pritiskaš li s tem batom na vodo, opazuješ, da se dviga živo	Slika 69.
srebro v vseh ceveh do iste višine. — Isto opazuješ, ako je v posodi katera koli druga kapljevina.
Bat pritiska kapljevino le vertikalno navzdol; ker se pa živo srebro v vseh ceveh jednakomerno dviga, kaže to, da razvajajo kapljevine nanje delujoči tlak jednakomerno na vse strani.
Poskus: h) Posodo ABCJD (slika 70.) napolni z vodo; v odprtini pa vtakni premična bata AB in CD, da se vode neposredno dotikata in je ne propuščata. Ako na vodo pritiskaš z batom AB, dviga se bat CD navzgor. Da zveš, kolik je tlak vode na bat CD, ako ti je znan tlak, s katerim pritiska bžit AB, postopaj tako-le:
Ako tlači bat AB s silo Psf in gi;ka	ako se ga dotika m molekulov, tlak
na vsakega teh molekulov mora biti p
= — = p 9j. Tolikšen tlak razva-
m
jajo potem posamezni molekuli na vse strani. •— Je Ii prorez bäta CD »krat večji nego öni bäta AB, dotika se bäta CD m.n molekulov.
Ker razvaja vsak molekul tlak p 9j, tlačijo bat CD vsi njega dotikajoči se molekuli s silo m,n.p — P
= m.n.— = n.Päf.
m
Tlak kapljevine na bat CD je torej wkrat večji nego je tlak, s katerim tlači kapljevino bki AB.
Vzemimo, da je tlak na bät AB jednak 5% in da je prorez bžita CD lOkrat večji nego prorez bäta AB, potem je tlak kapljevine na bät CD jednak 50%. Da se bat CD ne dviga, treba nanj položiti utež 50%.
Na uporabo tega zakona se opira hidravlično ali vodno tiskalo (hydraulische Presse).
§ 110. Kakšno obliko ima gladina mirujoče kapljevine.
Gladina mirujoče kapljevine mora stati pravokotno na meri težnosti. To dokažemo tako-le: Vzemimo, da zaznamenuje AB (slika 71.) gladino mirujoče kapljevine in da ne stoji pravokotno na meri težnosti AC. Zaznamenuje Ii AC težo na površji kapljevine ležečega molekula A, razstaviti jo moremo v dve sestavljači: v ALE, delujočo pravokotno na gladino AB, in v AD, delujočo vzporedno z gladino. Ker je kapljevina nestisljiva, ostane sestavljača AE brez učinka, AD pa prouzroči gibanje v meri gladine AB. S tem se pa ravnotežje poruši. Kapljevina ostane v ravnotežji, ako deluje sila AC pravokotno na gladino, ker takrat je sestavljača AD = 0. — Na istem kraji delujejo vse težne sile vzporedno, torej morajo vsi molekuli gladine ležati v ravnini pravokotno stoječi na meri prosto padajočega telesa. Tako ravnino smo imenovali vodoravno ali horizontalno.
Gladina morja mora biti kroglasta, ker tamo niso vse težne sile več vzporedne.
Omenjeno velja vender le za prosto gladino, katera se ne dotika stene. O izjemah pri lasastih cevžh smo govorili že v § 27.
Slika 71.
§ 111. Tlak na dno (Bodendruck). Poskus: Kovinska plošča (slika 72.) ima vrezano vijakovo matico; v to se dajo privijati steklene posode M, M', M'"; jedna je po vsem valjasta, druga zgoraj širja, tretja zgoraj ožja. Dno tem posodam nadomeščuje kovinska plošča BC viseča na skledici D navadne jednako-ramne tehtnice. — Najprej vzemimo valjasto posodo. Da se plošča BC posodi dobro prilega, položimo v drugo skledico uteži. Ako potem v posodo nalijemo vode, ne izteka, dokler je njena teža manjša, nego so uteži v drugi skledici tehtnice. S kazalcem A zaznamenujemo mesto, do katerega smemo v posodo vode naliti, da začne ravno iztekati. V tem slučaji je tlak vode na ploščo jednak utežim v drugi skledici tehtnice.
Ako potem posodo M' nadomestimo s posodo M ali M", najdemo, da
smemo v njej vode naliti do iste višine, da postane njen tias na ploščo BC isto tolik, kolik je bil poprej. V posodah M in M" pa ni ravno toliko vode, kolikor je drži posoda M'. — Torej sledi:
Tlak kapljevine na horizontalno dno je jednak teži valja od kapljevine, kateri ima dano dno za osnovno ploskev in razdaljo gladine od dna za višino, ter je neza-visen od oblike posode in množine kapljevine, ki je v posodi.
Zaznamenuje li p kolikost tlaka na dno, o ploščino dna in v razdaljo gladine od dna (višino kapljevine), s specifično težo kapljevine, izražen je navedeni zakon z jednačbo
p = o .v . s.
Tlak p dobimo v gramih, oziroma v kilogramih, ako so dane ploščina, dno in višina kapljevine v centrimetrih, oziroma v decimetrih.
O pravosti navedenega zakona, kateri sluje pod imenom hidro s t at ičn i paradoks on (hydrostatisches Paradoxon), prepričamo se tudi tako-le:
Vzemimo, da je posoda abcd (slika 73.) polna vode do višine op. Tlak na dno v
Slika 72.
točki g, ležeči vertikalno pod gladino, jednak je teži stebra kapljevine, čegar višina je gh, Tlak na dno v točki i je jednak tlaku stebra kapljevine nad njó, čegar višina je ik, temu tlaku je pa še prištevati tlak, s katerim je tlačena kapljevina v točki k. Tlak na kapljevino v točki m, v jednaki višini s točko k, jednak je teži stebra kapljevine, čegar višina je mn; ker razvaja kapljevina nanjo delujoči tlak na vse strani, mora biti tlak v točki k ravno tolik. Tlak na dno v točki i mora biti zatorej ravno tolik, kolik je v točki g. Ves tlak na dno ab je tolik, kolik bi bil takrat, ko bi bile stranske stene vertikalne, in bi stala kapljevina v valjasti posodi abpo do višine op. — Isto tako je lahko razvidno, da more v posodah z gori širjimi stenami dno tlačiti jedino le vertikalen steber kapljevine nad dnom; ostala kapljevina tlači le obstranske stene. —
Iz navedenega zakona sledi, da moremo z malo kapljevine napraviti na dno velik tlak, ako naredimo posodo na dnu široko, navzgor jo pa prav zožimo. To se uporablja pri Realovem tiskalu (Reals Presse).
Realovo tiskalo sestoji iz steklene posode, katera ima pri dnu in zgoraj po jedno sito. Na pokrov posode se privijó tanke in dolge (2 5 — 3 mf) steklene cevi. V stekleno posodo devamo tvarine, katere se dajo z vodo izvleči, potem pa nalijemo posodo in cevi do vrba z vodo. Pod velikim tlakom se v vodi topé marsiktere tvarine, ki se sicer ne topé rade, n. pr. kava i. t. d. —
Kolik je tlak 3 ■ 5 % visokega stebra od živega srebra na 1 (spec. tež. 13'59)? — Kolik je tlak na dno Realovega tiskala, ako je premer valjaste posode 5%jin višina vode nad dnom 1-6™/ (spec. tež. = 1)? — Koliko je dno prizmatične posode, ki je 1 ,mf visoko z vodo napolnjena, ako znaša tlak na dno = 420%? —
§ 112. Vzgon (Auftrieb). Poskus: Vzemi na obéh stranéh odprt steklen valj, kateri ima na jednem konci dobro obrušen rob. Na ta valj pritisni na niti visečo kovinsko ploščo ab (slika 74.), tako da ne propušča vode, če tudi valj v vodo potisneš, kakor kaže slika. Ako si potisnil valj s ploščo ab v vodo precej globoko, smeš nit spustiti, a plošča vender ne pade na dno. V valj smeš naliti tudi precej veliko vode, potlej še le pade plošča na dno.
Kapljevine tlačijo torej tudi od spodaj navzgor in ta tlak imenujemo vzgon. — Da je molekul v notranjem kapljevine v ravnotežji, mora ga pritiskati kapljevina pod njim ležeča z isto silo navzgor, s katero tlači sam navzdol.
Blizu dna je vzgon večji, nego blizu gladine. (Zakaj ?)
§ 113. Tlak na stene (Seitendruck). Iz istega uzroka, kakor navzgor in navzdol, tlačijo kapljevine tudi stene. Temu tlaku je trdnost sten ravnotežna. Tlak na kak del stene je tem večji, čim bliže dna je ta del stene in isto tolik, kolik je tlak navzdol v isti razdalji od gladine.
Iz posode, v kateri naredimo na steni luknjico, izteka voda v paraboli. Ta parabola je bolj dolga, ako izteka voda skozi luknjico, ki je blizu dna. Gibanje vode prouzrokujoča sila, t. j. vodin tlak na stene, mora biti torej blizu dna večja, nego blizu gladine.
Tlak na določen del stene je jednak produktu iz ploščine tega dela stene, razdalje njenega težišča od gladine in specifične teže kapljevine, ki je v posodi.
Poskus: Na nit obesi valjasto posodo polno vode, katera ima v steni blizu dna z zamaškom zatvorjeno luknjico. Ako luknjico otvoriš, da začne voda iztekati, odkloni se posoda v nasprotno stran.
V tem, ko voda iz luknjice izteka, neha tam tlak na steno; na nasprotni strani pa ostane tlak na steno neizpremenjen. Ker je posoda lahko gibljiva, prouzročuje ta jednostranski tlak gibanje v svoji meri. To gibanje posode nastalo je po vzvratnem ali odbojnem delovanji tekoče kapljevine (durch Rückwirkung oder Reaction).
Odbojno delovanje tekočih kapljevin se uporablja pri Segnerjevem kolesu in pri turbinah. —
Vzvratno delovanje opazujemo tudi pri raztezno tekočih telesih.
Top odskoči pri vsakem strelu nekoliko; rakete se dvigajo iz istega uzroka.
§ 114. Vodna kolesa. Silo tekoče vode uporabljamo, da nam goni kolesa različnih strojev: mlinov, žag i. t. d. Vodna kolesa z vertikalno osjo imenujemo turbine (Turbinen); voda ja goni z vzvratnim delovanjem, ko iz njih izteka. Druga kolesa imajo horizontalno os ter se vrte v vertikalni ravnini. Ta kolesa delimo v kolesa na spodnjo vodo (podlivnjake), v kolesa na zgornjo vodo (nalivnjake) in v kolesa na srednjo vodo.
Kolesa na spodnjo vodo (podlivnjaki, unterschlächtige Wasserräder) imajo na obodu v meri polumera stoječe lopate, ob katere udarja pod kolesom tekoča voda.
Kolesa na zgornjo vodo (nalivnjaki, oberschlächtige Wasserräder) imajo na obodu obilno stanic (korcev). V te stanice priteka voda na približno najvišjem mestu kolesa in zavrti kolo deloma s svojim udarom, deloma s svojo težo. Stanice so tako prirejene, da izteka voda na spodnji strani iz njih prej, nego jo začne kolo dvigati.
Na kolesa na srednjo vodo (niittelschlächtige Wasserräder) priteka voda v stanice v jednaki višini z osjo.
§ 115. Občujoče posode (Communications-Ge/ässe). Ako je več posod tako medsebojno zvezanih, da morejo kapljevine prehajati iz jedne v drugo, imenujemo jih občujoče ali spojene posode, njih posamezne po konci stoječe dele pa krake (Schenkel).
Poskus: Vlijemo li v krak A ob-čujočih posod (slika 75.) nekoliko vode, razteče v obeh krakih tako, da ležita gladini ob in cd v isti horizontalni ravnini.
V	občujočih posodah je kaplje-vina v ravnotežji, ako stoji v vseh krakih do iste višine.
O pravosti tega zakona se uverimo tudi s sledečim umovanjem: Ako je v posodi AB kapljevina v ravnotežji, mora biti v ravnotežji tudi kapljevina v prorezu mn. Na ta prorez deluje od desne proti levi tlak kapljevine v kraku B; od leve proti desni tlak kapljevine v kraku A. Oba tlaka morata biti jednako velika. Ker je na obeh straneh proreza mn ista kapljevina, mora biti razdalja težišča ploskve mn od gladine ah ista kakor od gladine cd. (§ 113.) —
Vzemimo občujoče posode z dvema krakoma, od katerih je jeden krajši od drugega in zgoraj zatvorjen.
Ako to posodo napolnimo z vodo, da stoji v daljšem kraku do vrha, hoče se tudi v drugem kraku dvigniti do iste višine. Ker pa je krak zatvorjen, mora ga voda kvišku pritiskati. Ako naredimo v to steno luknjico, pridere voda skozi njo, hoteča se dvigati do iste višine, do katere stoji v odprtem kraku. Trenje ob stenah, zračni upor in teža doli padajoče vode ovirajo nekoliko to dviganje. Tako nastanejo vodometi (Springbrunnen).
Zakaj priteka voda o deževnem vremenu velikokrat v kleti in potem zopet sama odteka? — S parnimi kotli so spojene steklene cevi (vodokazne cevi), da se vidi, do kolike višine stoji voda v kotlu.
§ 116. Ravnotežje ne mešajočih se kapljevin v občujočih posodah. V jeden krak občujočih posod (slika 76.) nalij najprej živega srebra; na to pa v levem kraku še vode, da stoji do AB.
V	stanji ravnotežja stoji voda od Slika 76. do AB; živo srebro v desnem kraku
od FY do CD više nego v levem. Ako zmeriš višini AX in CF ter ji primerjaš, najdeš AX 13'6krat večjo od GF.
Da sta kapljevini v ravnotežji, mora biti tlak na ploskev FY od obeh stranij jednak. Živo srebro od XE do FY je v ravnotežji, ker stoji v obeh krakih do iste višine. Ploskev FY tlači steber vode XEAB od spodaj navzgor in steber živega srebra FYCD od zgoraj navzdol. Zazna-
Slika 75.
menuje li p ploščino proreza FY, V— AX višino vode, 8 spec. tež. vode, » = jFC višino živega srebra, s spec. tež. živega srebra, tlak vode na ploskev FY je jednak p. V. S in tlak živega srebra na isto ploskev je jednak p .v .s. V stanji ravnotežja je
p . V. S —p . v . s ali, ako deliš z p, V. S = v . s ali v obliki sorazmerja V:v = s:8.
Dve ne mešajoči se kapljevini sta v občujočih posodah v ravnotežji, ako sta njijini višini od tične ploskve obratno sorazmerni z njijinima specifičnima težama.
Ali bi mogel uporabljajoč ta zakon določiti specifično težo jedne kaplje-vine, ako je znana spec. tež. druge?
Navedeni zakoni o stanji kapljevin v občujočih posodah so le dotle veljavni, dokler kraki niso preozki. (Zakaj?)
§ 117. Arhimedov zakon. Poskus: a) Vzemi tehtnico, katere jedna skledica visi na krajši niti ter ima spodaj kljukico (taka tehtnica se imenuje hidrostatična); na kljukico skledice obesi otel valj c (slika 77.) in na tega masiven valj p, tolik da potisnen v otlega njegovo otlino po polnem izpolnjuje. Da ostane tehtnica v ravnotežji, moraš položiti v drugo skledico isto tolike uteži. — Ravnotežje se poruši, ako postaviš pod valj p kozarec vode, da visi valj v vodi ne dotikaje se niti dna niti stene. Tehtnica pa se zopet uravna, ako naliješ otel valj c do polnega z vodo.
Mesto vode moreš jemati tudi druge kapljevine.
Vsako v kapljevino potopljeno telo izgubi v tej na svoji teži toliko, kolikor tehta od njega odrinena kaplje-vina.
Ta zakon je našel Arhimed (250. pr. Kr.) ter se imenuje po njem Arhimedov zakon.
O pravosti tega zakona se uverimo tudi s sledečim umovanjem: Vzemimo, da ima v vodo potopljeno telo obliko prizme ABCD (slika 78.) Voda tlači prizmo od vseh stranij. Tlaka na straneh AD in BC sta si ravnotežna, ker delujeta v nasprotni meri na jednake ploskve v isti globočini. Na ploskev AB deluje tlak vodenega stebra ABMN navzdol, na ploskev DC pa tlak vodenega stebra DCMN navzgor (vzgon). Tlak na ploskev CD je torej za težo vode-
Slika 78.
nega stebra ABCD večji, nego tlak na ploskev AB. Teža prizme ABCD mora biti po takem manjša, nego je v zraku, in sicer za težo odrinene vode.
Poskus: b) V jedno skledico tehtnice postavi kozarec vode, v drugo pa otel valj c, temu prideni še toliko utežij, da se tehtnica uravna. Ako potopiš na niti viseč valj p v vodo, da se ne dotika niti dna niti stene, poruši se ravnotežje na tehtnici; tehtnica se nakloni na ono stran, kjer je voda. Voda je postala po takem težja, ko visi valj v njej. Tehtnica se pa zopet uravna, ako naliješ otel valj c na drugi skledici do vrha z vodo.
Izguba na teži v kapljevino potopljenih teles je le navidezna, ker se tlak na dno posode pomnoži isto toliko, kolika je izguba na teži.
Pod vodo moreš dvigniti kamen, kateri ti je v zraku pretežek. — Naštej še drugih primerov, iz katerih razvidiš pravost Arhimedovega zakona!
§ 118. Plavanje. V vodo spuščen kamen pada v njej na dno; les plava na vodi; kurje jajce plava v solni raztopini, v čisti vodi pa pada na dno. —
Ako ima v kapljevino potopljeno telo večjo specifično težo nego kapljevina, pada v njej na dno; kajti po § 15. je njegova absolutna teža večja, nego absolutna teža odrinene kapljevine.
V kapljevino potopljeno telo nima v njej nobene teže, ako ima isto specifično težo kakor kapljevina, —• takšno telo plava v notranjem kapljevine.
Ako ima v kapljevino potopljeno telo manjšo specifično težo nego kapljevina, splava v njej na površje ter se dvigne nekoliko iz kapljevine, in sicer toliko, da postane njega absolutna teža jednaka teži odrinene kapljevine.
Zaznamenuje li F prostornino potopljenega telesa, S njega specifično težo, v prostornino odrinene kapljevine, s njeno specifično težo, ostane na površji kapljevine plavajoče telo mirno, ako je VS = vs.
Poskus: a) V stekleno na spodnjem konci zavarjeno cev d&j toliko šiber, da utone cev v vodi do dve tretjini svoje dolžine. — Ako potem isto cev potopiš v žvepleno kislino, ne utone toliko kakor v vodi; v vinskem cvetu utone pa globeje nego vodi.
Zaznamenuje li P absolutno težo steklene cevi, v1 prostornino odrinene vode, s, nje spec. težo; va prostornino druge kapljevine, s2 nje spec. težo, plava cev v obeh kapljevinah mirno, ako je
P — vis1 in P — t>ss„; torej tudi vlsl = v,,.%2 ali
Plava li isto telo v raznih kapljevinah, prostornine odrinenih kapljevin so obratno sorazmerne specifičnim težam kapljevin.
Poskus: b) Večjo prazno steklenico zamaši ter jo potopi v vodo. Spuščena splava kvišku ter plava na vodi, — steklo samo zase pa utone na dno.
Telesa z večjo specifično težo, nego je ona kaplj evin, plavajo na teh, ako so zvezana z lahkimi telesi v takem razmerji, da je njih skupna teža manjša negotežaodrinene kapljevine.
Kapljevine, katere se ne mešajo, razvrščujejo se v isti posodi po svoji specifični teži, n. pr. živo srebro, voda, olje. -— V rekah se pogrezajo ladje bolj globoko nego v morji. — Tolsti ljudje plavajo laže nego mršavi; — ženske plavajo laže nego moški, ker imajo drobnejše kosti in več tolšče. — Trupla utopljencev so nekoliko časa pod vodo; ko ja pa pri gnjitji razvijajoči se plini napihnejo, splavajo na površje. — Zakaj plavajo ladje na vodi, če tudi so okovane z debelimi železnimi ploščami? — Ljudje, ki ne znajo plavati, privezavajo si na prsi napihnene mehurje ali pluto. — Karteški potapljavec (Cartesianisckei Taucher■) — L i vel a.
Položaj plavajočega telesa more biti stalen, padljiv ali nerazločen; ako se plavajoče telo, nekoliko v stran potisneno in samo sebi prepuščeno, vrne v svojo prvobitno ležo, ali ako se vzvrne v novo ležo, ali ako ostane v vsaki leži v ravnotežji. — Da je položaj plavajočega telesa stalen, mora ležati njegovo težišče kolikor možno globoko in pod težiščem odrinene kapljevine.
V ladjah polagajo največje tovore na dno. — Majhen čolniček se hitro vzvrne, ako v njem po konci stojiš. — Ribe imajo mehurje pod hrbtom; —i ako jih napihnejo, dvigajo se, ako jih stisnejo, pa padajo. — Kdor hoče z mehurjem plavati, ne sme si ga vezati na noge ali trebuh.
§ 119. Določevanje gostote trdnih in kapljivo tekočih teles s pomočjo hidrostatične tehtnice, a) Gostota trdnih teles. Na hidrostatični tehtnici določi najprej absolutno težo P onega telesa, kojega gostoto iščeš; za tem obesi isto telo na tanki niti v kemijski čisto vodo in določi težo v vodi visečega. Razloček obeh tež p je izguba na teži v vodi in jednak teži odrinene vode.
Gostoto G dobiš po jednačbi
(? = ^(§15.), t. j.
Gostoto trdnega telesa dobiš, ako deliš njegovo absolutno težo z njega izgubo na teži v vodi.
Gostoto v vodi raztopnih teles določujemo tako, da določimo najprej gostoto teh teles glede kapljevine, v kateri so neraztopna, in gostoto te kapljevine glede vode. Gostota dotičnega telesa glede te
8
kapljevine množena z gostoto kapljevine je gostota tega telesa glede vode.
Telesa na vodi plavajoča vežemo s težkimi drugimi telesi, n. pr. s svincem.
b) Gostota kapljivih teles. Vzemi vsestranski zatvorjeno stekleno cev, v kateri je toliko svinca ali živega srebra, da ne plava niti v vodi niti v kapljevini, katere gostoto iščeš.
Na hidrostatični tehtnici določi na isti način, kakor pri a) te steklene cevi izgubo na teži v vodi in v dotični kapljevini. Ako za-znamenuje p izgubo na teži v vodi, P izgubo na teži v isti kapljevini, dana je gostota G po jednačbi
ff-i p
Gostoto kake kapljevine dobiš, ako stehtaš kako trdno telo v vodi, v tej kapljevini in v zraku ter deliš njega izgubo na teži v tej kapljevini z izgubo na teži v vodi.
Kos lipovega lesa tehta v zraku 24 9f, kos svinca v zraku 5i9j, teža svinca visečega v vodi je 49-2 9/, les in svinec skupno v vodi viseča imata težo 32-2 9/; kolika je gostota lipovega lesa? — Kos stekla tehta v zraku 40 9/, v vinskem cvetu 36 9j, v vodi 35 Sp; kolika je gostota tega vinskega cveta? —
Gostote nekaterih teles: alkohola 0-79, bakra 8-9, jekla 7-8, kositra 7-3, platina 21'5, svinca 11-4, zlata 19'5, železa (kovanega) 7-79, živega srebra 13-59, žveplene kisline (angleške) 1-84, morske bilka 79. vode (v sredjem) 1-04.
§ 120. Gostomeri z lestvico (Scalenaraometer) so steklene cevi (slika 79.), ki so spodaj in zgoraj za varjene; v spodnjem delu so širje, bodi si kroglaste ali pa valjaste, v zgornjem delu X pa pravilno valjaste. Na dnu imajo živega srebra ali šiber, da v kapljevinah stalno plavajo. V cevi X je posebna lestvica; po načinu, po katerem je urejena, dobivajo gostomeri različna imena. —
a) Prostornina cevi do one točke, do katere se potaplja v kemijsko čisti vodi —- do vodišča (Wasserpunkt) —, razdeljena je v 100 jednakih delov. Ti deli so zazna-menovani pod vodiščem in nad njim. Vodišče ima število 100. Take gostomere imenujemo volu m etre (prostorninomere, Volumeter). Da ni treba jemati predolge cevi, prirejajo se volumetri za redkejše in gostejše kapljevine nego je voda posebej; volumetri za redkejše kapljevine imajo vodišče nizko pri B, oni za gostejše visoko pri O,
Volumeter potopljen v kapljevino z gostoto G se urine do dela n; gostota te kapljevine se računa iz jednačbe
G — (primerjaj § 118.) n
b)	Lestvica je tako urejena, da tekoj gostoto te kapljevine beremo v točki, do katere se gostomer v kapljevini potopi. Gostomeri s tako lestvico so sploh gostomeri (Dichtigkeitsmesser). Lestvica na takih gostomerih se določuje poskusoma, s tem da se potapljajo gostomeri v kapljevine, katerih gostote so že znane. Vodišče je zazna-menovano s številko 1.
c)	Odstotni gostomeri (Procentaraometer) imajo tako urejeno lestvico, da se tekoj zve, koliko prostorninskih ali utežnih delov kake kapljevine je v zmesi dveh kapljevin. Lestvice se urejajo poskusoma in za različne zmesi kapljevin posebej, n. pr. za alkohol, vino, pivo, mleko, lug i. t. d.
Alkoholometri naznanjajo, koliko odstotkov alkohola je v vinskem cvetu. — Mlekomžri (Galaktometer), koliko odstotkov čistega mleka je v mleku, z vodo pomešanem. — Sladoromeri (Saccharimeter), koliko utežnih delov sla-dorja je v sladorjevi raztopini i. t. d.
Odstotni gostomeri niso po polnem zanesljivi, ker se da gostota zmesij umetno preinačevati. N. pr. ako mleku vode primešamo, postane redkejše, pri-mešavši mu pa nekoliko moke, moremo mu dati prvobitno gostoto.
d)	Časih rabimo tudi gostomere s poljubno deljeno lestvico. Taki kažejo jedino le, ali je jedna izmed dveh kapljevin gostejša od druge ali ne.
Delitev na gostomerih je veljavna le pri določeni temperaturi, katera je navadno na cevi tudi zaznamenovana (15°—20° C).
Mehanika raztezno tekočih teles.
§ 121. Raztezno tekoča telesa se razločujejo od kapljivo tekočih teles v tem, da so dosti bolj prožna, zelo stisljiva in da se vsled svoje velike razteznosti raztezajo na vse strani, dokler njih raztezanja ne ovira kak poseben upor. Zaradi svoje velike razteznosti tlačijo na stene posod, v katerih so.
Tlak raztezno tekočega telesa na ploskovno jednoto (1 jemljemo za mero njega napetosti (Spannkraft) ali razpenja-vosii (Expansivkraft). — Da so raztezno tekoča telesa tudi težka, dokazali smo v § 17.: zaradi svoje teže tlačijo isto tako na dno in
8*
stene svojih posod, kakor kapljevine. Takšen njihov tlak je aero-statičen (aerostatischer Druck). — Ker so molekuli plinastih teles še bolj gibljivi nego molekuli kapljivo tekočih teles, a sami zase nestiv-ljivi, sledi neposredno, da razvajajo plinasta telesa nanja delujoči tlak na vse strani isto tako kakor kapljevine, ter da je tlak, s katerim tlači isti plin na kako steno, sorazmeren ploščini te stene.
§ 122. Merjenje zračnega tlaka. Torricellijev poskus: Približno 85 — 90 % dolgo stekleno, na jednem konci zatvorjeno stekleno cev napolni do polnega z živim srebrom; potem jo s prstom zamaši in jo postavi v skledico z živim srebrom, tako da Slika 80. je odprtina cevi pod gladino živega srebra (slika 80.) Ako potem prst odtegneš, ne izteče vse živo srebro iz cevi, ampak le toliko, da stoji njegova gladina v vertikalni meri približno 76 % više nego gladina živega srebra v skledici. V prostoru nad živim srebrom v cevi ni nobenega zraka; — ta po polnem prazen prostor imenujemo Torricel-lijevo praznino (Torricellische Leere, Vacuum).
Tlaku živosrebernega stebra v cevi je zračni tlak ravnotežen, kajti živo srebro v cevi pade tekoj za nekoliko centimetrov, ako spustiš vanjo le nekoliko zraka. Spustiš li v cev toliko zraka, da ima v njej isto napetost kakor zunanji, pade živo srebro v cevi do iste višine, do katere stoji zunaj v skledici.
Specifična teža živega srebra je 13 ■ 59; torej znaša
f tlak 76 % dolgega živosrebernega stebra na 1 76 X 13-59 = 1032-84sf.
S toliko silo tlači torej tudi zrak na vsaki [2%. Tolik tlak na 1 \Z\°fm imenujemo tlak jedne atmosfere.
Ako cev z živim srebrom nekoliko nakloniš, da ne stoji več vertikalno, zleze živo srebro nekoliko bliže zgornjega konca, vertikalna razdalja gladin živega srebra v cevi in v posodi zunaj cevi ostane vender neizpremenjena.
Ali je zračni tlak v sobi ravno tolik, kakor zunaj ? — Kolik je zračni tlak na mizo, katere površje je 1-4 D™/, ako stoji živo srebro v cevi 74 % više nego zunaj? — Površje odraslega človeka je približno 1-6 n™/, s koliko silo deluje nanj zračni tlak? — Zakaj ga človek ne čuti? (Ta tlak deluje od vseh stranij, od zunaj in znotraj.)
§ 123. Barometer ali tlakomer (Barometer) imenujemo vsako orodje služeče v to svrho, da merimo kolikost zračnega tlaka. Najjednostavnejši barometer je priprava za Torricellijev poskus, treba je cevi pridjati še dolgostno merilo. — Zračnega tlaka navadno
Slika 81.
/i
Slika 82.
ne zaznamenujemo v kilogramih, ampak navajamo le dolžino živo-srebernega stebra v jednostransko zatvorjeni, a drugače brezzračni stekleni cevi, katerega vzdržuje zračni tlak. Dolžino tega stebra imenujemo barom etrovo ali tlakomerno višino (Barometerhöhe oder Barometerstand). Ako je ta znana, lahko je zračuniti kolikost zračnega tlaka v kilogramih.
Da zadostuje barometer vsem terjatvam, mora biti:
1.) prostor nad živim srebrom (Torricellijeva praznina) po polnem prazen; — 2.) živo srebro po polnem kemijski čisto (okisano živo srebro izgublja svojo gibljivost ter se prijema stekla); —
3.)	premer steklene cevi tolik, da sprijem-nost med steklom in živim srebrom na višino gladine nima nobenega vpliva; —
4.)	dolgostna mera natančna in vertikalna in njen začetek v isti ravnini z gladino živega srebra v zunanji posodi.
Tem terjatvam omenjena priprava ne zadostuje v vsem; tudi ni pripravna za prenašanje s kraja v kraj. Izumili so torej nekoliko predrugačene barometre.
a) Cev navadnega barometra (Haus- oder Birnbarometer) je zavita in na daljšem kraku zavarjena; na krajšem kraku pa ima privarjeno hruški podobno in odprto posodo (slika 81.) Ta cev je pripeta na desko, hruška pa tiči v mali škatljici, da ne more prah do živega srebra, ampak le zrak. Merilo ima svoj začetek v isti ravnini z gladino živega srebra v hruški; vsi deli dolgostne delitve vender niso za-znamenovani, ampak le zgornji.
Ako se zračni tlak poveča ali zmanjša, pade ali dvigne se živo srebro v hruški in dvigne se ali pade v cevi. Potem se pa začetek merila ne ujema več z gladino živega srebra v hruški. Beroči število, do katerega seže živo srebro v cevi, ne zvemo baro-metrove višine po polnem natančno. Ta pogrešek je sicer prav majhen, ako je premer hruške v razmerji s premerom cevi precej velik.
Slika 83.
b)	Dvokraki barometer (Heberbarometer) ima zavito cev, vender brez hruške (slika 82.); daljši krak je zavarjen, krajši pa odprt. Cev je pritrjena na desko in se da s posebnim vijakom nekoliko dvigati ali niže spuščati. Dolgostno merilo ima svoj začetek pri a. Hoteč zvedeti barometrovo višino moraš cev vsakikrat toliko premakniti, da se gladina živega srebra v odprti cevi ujema z začetkom merila.
c)	Fortinov barometer ali barometer s posodo (For-tins- oder Gefassbarorneter) (slika 83.) Barometrova cev je pritrjena
na pokrovu steklene posode, v kateri je živo srebro do cd. Ta steklena posoda ima dno od irhovine, katero se da s posebnim vijakom nekoliko premikati, da je moči gladino živega srebra v tej posodi spraviti vsakikrat do začetka merila, kateri je zaznamenovan z ostjo jeklene šibike, ki seže skozi pokrov v to posodo. —
Je li prostor nad živim srebrom v cevi po polnem prazen ali ne, spoznati moreš po zvenku, s katerim ud&ri živo srebro ob steklo, ako barometer nekoliko nagneš. V praznem prostoru je ta zvenk glasen in kovinskemu zvenku podoben. — Beroč barometrovo višino moraš imeti oko v isti horizontalni ravnini, v kateri je gladina živega srebra. — Da sprijemnost med steno in živim stebrom odstraniš, udarjaj nekoliko po cevi. — Na barometrovo višino vpliva močno temperatura živega srebra. Pri istem zračnem tlaku stoji živo srebro v barometru više, ako je njegova temperatura višja. Da se zmeri zračni tlak po polnem natančno, izračuna se, koliko dolg bi bil steber vzdignenega živega srebra, ko bi imel temperaturo 0° C. Ta barometrova višina se imenuje potem prevedena barometrova višina.(reducierter Barometerstand).
Kovinski barometri (Metallbarometer). V novejšem času izdelujejo barometre tudi od samih trdnih kovin. Bistven del takega barometra je na vse strani neprodušno zaprta okrogla škatljica. Pokrov tej škatljici je tanka, prožna in valovito zavita kovinska plošča; iz škatljice pa je zrak kolikor možno odstranjen. Zračni tlak na ta pokrov se javi s tem, da ga bolj ali menj upo-giblje. V središči pokrova je utrjen majhen kovinski steber, zvezan z več vzvodi, kateri povečujejo majhno gibanje pokrova ter je prenašajo na poseben kazalec. Lestvica takega barometra se nareja poskusoma. (Vidijevi aneroidi.)
Kovinski barometri so zelo občutljivi in za prenašanje pripravni. — Ker prožnost pokrova ne ostane neizpremenjena, treba je časih njih lestvico primerjati z živosrebernim barometrom.
§ 124. Uporaba barometrov. Barometer kaže, da je zračni tlak v višinah manjši nego bliže zemeljskega površja. Ker je znan
zakon, po katerem se zračni tlak v višinah zmanjšuje, moremo s pomočjo barometra meriti višine gor in planin.
Zračni tlak se zmanjša približno za 1 %,, ako se dvignemo v vertikalni meri 100 ®y visoko. — Ozračje mora imeti torej navzgor svojo mejo. Učenjaki so zračunili višino ozračja na 10 do 12 zemljepisnih milj.
Barometer služi nam tudi kakor vremenokaz (Wetteranzeiger). Večletna opazovanja uče namreč, da je stanje barometra na jednem in istem kraji zavisno od temperature in meri vetrov. Ko vejejo vzhodni in severnovzhodni vetrovi, stoji barometer sploh najviše, ko vejejo južni in južnozahodni vetrovi, pa najniže. — Severnovzhodni in vzhodni veter sta mrzla in suha, ki se v naših krajih nekoliko segrejeta in potem moreta novih vodenih hlapov vzprijemati. Ta dva vetra nam sploh nebo razvedrujeta. — Južni in južnozahodni veter sta topla in prinašata obilno vodenih hlapov, kateri se v naših mrzlejših krajih navadno zgoščujejo v dež ali sneg. — Iz tega pa je razvidno, da stoji v naših krajih barometer ob deževnem vremenu najniže, ob lepem vremenu pa najviše. — Zgoščevanje vodenih hlapov tudi nekoliko prouzročuje, da stoji barometer ob deževnem vremenu niže nego sicer.
Vetrovi se začenjajo v višinah sploh poprej nego na zemeljskem površji; barometer izpreminja navadno že svoje stanje, ko še na zemlji veje drug veter ali pa ga sploh ni. Barometer more po takem že vreme nekoliko napovedovati: vender se iz barometro-vega stanja ne da vsakikrat po polnem zanesljivo sklepati ^ g4 na kakovost vremena. Kakovost vremena zavisi namreč še od drugih faktorjev, a ne samo od merij vetrov in kolikosti zračnega tlaka.
Izpremembe barometrovega stanja na istem kraji so razen sploh nepravilnih tudi še pravilne. Pravilne izpremembe so zavisne od temperature na istem kraji, bodi si v teku jednega dneva, bodi si v teku celega »leta. — Srednjo barometrovo višino jednega dneva dobimo, ako opazujemo barometrovo višino ob 7. uri zjutraj, ob dveh popoludne in ob 9. uri zvečer ter vsoto teh višin delimo s številom 3. —
Srednja mesečna barometrova višina kakega kraja je jednaka vsoti vseh dnevnih srednjih višin deljeni s številom dnij. — Na jednak način dobimo tudi srednjo letno barometrovo višino kakega kraja.
§ 125. Mariottov zakon. Poskus: Vzemi dvokrako stekleno cev AB (slika 84.), katere krajši krak je zavarjen, daljši B pa odprt. V to cev nalij nekoliko živega srebra, da stoji v občh krakih do iste višine. Zrak v
zaprtem kraku A je pod zračnim tlakom, ali njegova Slika 85. napetost je jednaka takratni barometrovi višini. V odprti krak B nalij toliko živega srebra, da se prostornina zaprtega zraka v A za polovico zmanjša, da stoji v njem živo srebro do NN' (slika 85.) V odprtem kraku stoji živo srebro takrat do C. Mereč vertikalno razdaljo toček N' in C najdeš, da je ta razdalja jednaka barometrovi višini. Napetost zraka v kraku A je postala torej dvakrat večja, ko si mu prostornino za polovico zmanjšal.
Ako v odprto cev B priliješ še toliko živega srebra, da se prostornina zaprtega zraka v A zmanjša na tretjino, najdeš, da stoji živo srebro v odprti cevi za dve barometrovi višini više nego v zaprtem kraku. Na tretjino svoje prvobitne prostornine stisnen zrak ima torej trikrat večjo napetost. Pri vsem poskusu vender pazi, da se temperatura ne izpremeni. Poskus uči:
Prostornine istega plina so obratno sorazmerne tlaku, kateri nanj deluje, ali ker je napetost plina ravnotežna tlaku od zunaj:
Napetost istega plina je obratno sorazmerna njegovi prostornini.
Ako zaznamenuje v prostornino kakega plina pod tlakom p, v1 prostornino istega plina pod tlakom p1 in pri isti temperaturi, moremo navedeni zakon izra-ževati z sorazmerjem	. _ . v
Iz tega sorazmerja sledi jednačba: pv = t. j. za isti plin je produkt iz prostornine in napetosti stalna količina.
Navedeni zakon, Mariottov zakon imenovan, veljaven je za vsa plinasta telesa, vender ne v vseh okolščinah. Regnault je dokazal, da se prostornina plinov pri povečanji tlaka nanje ne zmanjšuje več pravilno po tem zakonu, ako so plini že blizu stanja, v katerem se začenjajo pretvarjati v kapljevine.
§ 126. Manometri so sploh vsa orodja, s katerimi merimo napetost plinastih teles. Največkrat je treba meriti napetost vodenih par v parnih kotlih; manometri v to svrho se zovejo paromeri.
Veliko napetost, merimo po atmosferah, malo z dolžino stebra od živega srebra, kateremu je plinova napetost ravnotežna.
Za merjenje malih napetostij je pripraven manometer, kakeršnega kaže slika 86. V dvakrat zaviti stekleni cevi obed je pri c nekoliko živega srebra; konec d je odprt, konec a je utrjen v posodi s plinom, katerega napetost treba meriti. Ako je napetost plina tlačečega v cevi ab tolika, kolika je napetost ali tlak zraka, stoji živo srebro
v krakih cd in cb do iste višine. Ako je napetost plina večja nego zračni tlak, stoji živo srebro v kraku cd više nego v kraku cb. Vzemimo, da stoji živo srebro v kraku cd 3% više nego v kraku cb. Napetost v cevi ab tlačečega plina je v tem slučaji jednaka barometrovi višini več 3 Na podoben način moreš meriti napetost plinov, kateri imajo manjšo napetost nego zrak.
Da je moči meriti večje napetosti plinov, zavari se konec d in uporablja se Mariottov zakon.
Na parnih kotlih rabijgio navadno kovinske manometre. Sestavljeni so po jednakih načelih kakor kovinski barometri.
§ 127. Nekateri stroji in priprave, katerih uporaba se opira na delovanje zračnega tlaka.
1.)	Natega (Saugheber) je na sredi širja steklena posoda, katere jeden konec je precej dolg (slika 87.) Ako postaviš spodnji konec cevi v kako kapljevino ter na zgornjem konci z ustmi zrak izsrkuješ, napolni se vsa natega s kapljevino. (Jednostransko delujoči zračni tlak pritiska kapljevino v natego.) — Zamašiš li potem spodnjo odprtino, moreš kapljevino v nategi prenašati iz jedne posode v drugo.
Kako dolga sme biti natega, da se more vsa z vodo napolniti, ako se spodnji del vode ravno dotika in ako iz nje izsrkaš ves zrak? — Kako dolga sme biti, da se napolni vsa z živim srebrom? — (Odgovora išči v § 122.) — Jednostranski zračni tlak brani kaplje-vinam iztekati tudi pri čarobnem vrči, situ, livniku i. t. d.
2.)	Zavita natega (Krumm- oder Winkelheber) (slika 88.) je črki TJ podobno zavita cev 000,; krak O, C je vender nekoliko daljši od kraka OC.
Ako postaviš krajši krak v posodo z vodo in ako pri odprtini Ol iz cevi izsrkuješ zrak, napolni se do polnega z vodo (zračni tlak dviga vodo v meri pristavljene pušice); potem pa izteka voda sama iz cevi tako dolgo, dokler ne pade gladina vode do B. Odprtino O, smeš postaviti tudi v drugo posodo z vodo, voda teče iz prve posode v drugo tako dolgo, dokler nista gladini vode v obeh posodah v isti horizontalni ravnini.
Slika 88.
Slika 86. a rt
Slika 87.
Delovanje te natege je lahko pojasniti. Mislimo si cev OCOl polno" kapljevine. Zunanji zrak pritiska na kapljevino pri O in Ot; njemu nasprotno deluje tlak kapljevine v cevi. Višina kapljevine v kraku OC je AC, v kraku O, C pa CI). Zračni tlak na odprtino 01 mora torej manjši biti nego na odprtino O; kapljevina mora teči skozi cev Oi CO tako dolgo, da stoji kapljevina v obeh ceveh v isti horizontalni ravnini, ali pa da stoji O izven kapljevine.
Prikazni na Cerkniškem jezeru moreš Slika 89.	pojasniti z delovanjem zavite natege.
Koliko visoka sme biti AC, da se more vsa cev napolniti z vodo ali z živim srebrom? — Ali moreš z zavito natego dvigati vodo čez hrib na drugo stran? —
3.)	Navadna sesalka (Saugpumpe) (slika 89.) sestoji iz dveh stikajočih se cevij ab in c; v širji cevi ob (škornjici, Stiefel-rohre) se da premikati bat neprodušno ali vsaj toliko natančno, da ne propušča vode: na tanši cevi c (sesalni cevi, Saugrohre) je spodaj sito h. Pri b je zaklopnica f in v prevrtanem batu zaklopnica e, obe se odpirata navzgor. Pri c? je cev za iztok (iz-točilna cev, Ausflussrohre).
Ako s pomočjo dvoramnega vzvoda kvišku potegneš bat, razredči se zrak v škornjici pod njim ter ima manjšo napetost nego zunanji. Vsled tega se zapre zaklopnica e in tlak zunanjega zraka dvigne vodo Slika 90.	po sesalni cevi v škornjico. Ko gre bM
doli, zapre se zaklopnica / in voda teče skozi zaklopnico e v škornjici nad bat. To se ponavlja pri vsakem vzdigu bata. S časom pride nad bat toliko vode, da začne iztekati skozi cev d.
Navadne sesalke rabimo pri vodnjakih. Zaklopnica / ne sme biti nad površjem vode v vodnjaku več oddaljena nego največ do 6 ker prostor v škornjici pod batom ni nikoli po polnem brezzračen.
4.)	Tlakovna sesalka (Druckpumpe) (slika 90.) se razločuje od navadne sesalke v tem, da bat A ni prevrtan, in da je na
škornjico pritrjena kvišku idoča cev D z zaklopnico B. Ko potegneš bat A kvišku, zapre se zaklopnica B, zrak v škornjici pod batom se razredči in zunanji zrak potisne vodo skoz zaklopnico C. Ko gre bat doli, zapre se O in b&t potiska vodo mimo zaklopnice B v cev D.
5.) Heronova buča (Heronsball) (slika 91.) je steklena posoda približno do polovice z vodo napolnjena; v grlu pa neprodušno za-mašena. V zamašku tiči cev sezajoča blizu dna posode. Ako zračno napetost v posodi povišaš, s tem da ali skozi cev v posodo pihaš, ali da posodo segrevaš, priteče precej visok curek vode skozi cev. Čim večja je zračna napetost v buči, tem više skoči vodeni curek.
To bučo je izumil Heron iz Aleksandrije 1. 210. pr. Kr.
Slika 91.
6.) Vozna brizgalnica (Feuerspritze) (slika 92.) je sestavljena iz dveh tlako vnih sesalk C, C in Heron o ve buče W, vetre-nik (Windkasten) imenovane. Sesalni cevi r in r sta spojeni po cevi R z vodovodom ali sploh z veliko posodo polno vode. Bata K in K se gibljeta menjavno s pomočjo vzvoda. Ko gre bat. na levi doli, pritiska najprej zrak, pozneje vodo skozi levo zaklopnico v vetrenik; bat na desni gre takrat gori, zrak pod njim se razredči in tlak zunanjega zraka pritiska vodo skozi desno sesalno cev r v škornjico pod bat. Ko gre desni bat doli, tlači vodo v vetrenik, škor-njica na levi pa se polni z vodo. Z gibanjem batov gori in doli dohaja vedno več vode v vetrenik, katera ondotni zrak stiska in njegovo napetost povečava.
V vetreniku zgoščeni zrak tira vodo skozi cev a z veliko silo. S prva je treba cev a za nekoliko časa zatvoriti.
Do kolike višine bi se moral dvigati vodeni curek, uhajajoč skozi cev a, ako je zrak v vetreniku stisnen na polovico svoje prostornine in bi ne bilo trenja in zračnega upora? (Odgovora išči v § 122.)
pod poveznik in zrak v njem razredčimo. — 5.) V kozarec vode potopi kos lesa, kateremu si privezal svinca, da ne more plavati; kozarec pa postavi pod poveznik. Iz lesa vzhajajo mehurčki, ko v povezniku zrak razredčiš. Ako spustiš čez nekoliko časa v poveznik na novo zraka, in ako preiskuješ iz vode vzet les, najdeš ga tudi znotraj mokrega. (Najprej je zrak iz luknjic odšel, in potlej je vtisnil zračni tlak v nje vode.) — Na podoben način napajajo les s kapljevinami, gnjitje ustavljajočimi, n. pr. droge, kateri nosijo brzojavne žice, z raztopino modre galice i. t. d. — 6.) Iz Heronove buče začne voda curkoma teči, ako jo postaviš pod poveznik in v njem zrak razredčiš. — 7.) Do 60 ali 70° C segreta voda zavre pod poveznikom. — 8.) Pod poveznik postavi porcelanasto posodo s čisto žvepleno kislino, nad to v mali stekleni skledici nekoliko kapljic vode. Ako izsesaš, kolikor moreš, zrak iz poveznika ter nekoliko počakaš, zmrznejo vodene kapljice. (Pod manjšim tlakom voda hitro izhlapeva, pri hlapenji pa se utaja toplota. Žveplena kislina vpija nastale vodene hlape.) — 9.) V zraku praznem prostoru ugasne goreča sveča, živali pa poginejo. — 10.) Zavita natega neha pod poveznikom teči, ako je zrak iz njega izsesan.
II. Sesalka za zgoščevanje (slika 96.) ima v škornjici ne-prevrtan b&t; posoda V, v kateri se ima zrak zgoščevati, pritrjena je na škornjico z vijakom ter ima zaklopnico, katera se odpira na znotraj (B). V škornjici doli idoč bat zgoščuje zrak pred seboj; ta odpre po tem zaklopnico B in odhaja v posodo V. Ko gre bat v škornjici kvišku, zapre se zaklopnica B. Ko pride bat. mimo stranske cevi A, pristopi v škornjico nov zrak. Čim več časa giblješ bat. gori in doli, tem večjo napetost dobiva zrak v posodi V.
Tudi ta sesalka ima škodljivi prostor, kateri prouzročuje, da ni moči zraka zgoščevati do poljubne meje.
§ 129. Koliko izgubljajo telesa v zraku na svoji leži in kako plavajo v njem. Ker je zrak težek kakor vsako drugo telo in ker razvaja nanj delujoči tlak na vse strani, očividno je potem, da mora vsako telo v njem izgubljati toliko na svoji teži, kolikor tehta od njega odrinen zrak.
O pravosti tega uveri te sledeči poskus: Na mali prav občutljivi tehtnici visi na jednem konci prečke otla. na vse strani neprodušno zaprta steklena posoda, na drugem konci prečke visi tej ravnotežna utež od medi. Ako tako tehtnico (dasimeter) postaviš pod poveznik zračne sesalke in iz njega zrak odstranjuješ, poruši se ravnotežje na tehtnici, katera se nakloni na stran steklene posode. V brezzračnem prostoru je steklena posoda težja od medene uteži; v
Slika 96.
zraku sta si bili ravnotežni. — Steklena posoda mora torej v zraku na svoji teži ved. izgubiti nego medena utež, kar je čisto naravno, ker je njena prostornina tudi večja.
Pri navadnem tehtanji ne zvemo teže teles natančno. Na tehtnici sta si dve telesi v resnici le takrat ravnotežni, ako imata obe isto prostornino; inače pa je v brezzračnem prostoru telo imajoče večjo prostornino težje.
Teža po kakem telesu odrinenega zraka, ki je jednaka izgubi tega telesa na njegovi teži, zove se zračni vzgon ali nosilnost zraka (Auftrieb, Tragfähigkeit der Luft). Telo z večjo težo nego je öna odrinenega zraka, pada v njem na tla; telo s težo, kolikeršna je öna odrinenega zraka, plava v njem; telo z manjšo težo, dviga se navzgor. Ker je zrak v višavah bolj redek, najdemo za vsako telo mesto, kjer je teža odrinenega zraka jednaka njegovi; v tej višini mora potem to telo plavati.
Na to prikazen so osnovani zrakoplavi (Luftballone).
Zrakoplavi so baloni sploh jajčaste oblike od svilnate robe, prevlečene z firnežem, da ne propuščajo zraka, napolnjeni pa s plinom redkejšim od obkrožnega zraka. Pod balonom visi ladjica na vrvicah, katere preprezajo kakor mreža ves balon. V to ladjico spravljajo orodja in se vsedavajo osobe, katere hočejo v zrak splavati.
Da se more zrakoplav dvigniti, mora biti njegova teža z vsem, kar ima v sebi in kar visi na njem, manjša od teže odrinenega zraka. Čim večji je razloček obeh tež, s tem večjo silo se dvigne zrakoplav navzgor.
Brata Montgolfiera sta izumila prvi zrakoplav 1. 1783. in ga polnila s segretim zrakom. Balon je bil spodaj odprt in pod odprtino je gorel ogenj z velikim plamenom. Segret zrak vzhaja v takem balonu kvišku, razteza se in iztira iz balona nekoliko mrzlejšega zraka. Da tak balon pada, treba ogenj nekoliko časa ugasniti ali odstraniti. Charles je polnil svoj zrakoplav z vodikom, Green pa s svetilnim plinom. Zrakoplavom z vodikom, ali s svetilnim plinom, treba djati v ladjico vreče s peskom kakor pritežek, da se s prva ne dvigajo prehitro. Ako tak zrakoplav v kaki višini mirno plava ter zrakoplavci hote še više, izmečejo le nekoliko pritežka; plina pa izpuščajo. ako hote zopet k zemlji.
§ 130. Aerodinamični paradokson (Aerodynamisches Paradoxon). Poskus: Vzemi stekleno cev b, kateri je privarjena U podobno zavita tenka cev cd (slika 97.) in v kateri tiči v posebnem za-mašku tanša cev a. Zavito cev napolni do c in d z vodo ali z alkoholom.
Ako skozi cev a močno pihaš v cev b, vidiš, da se kapljevina pri c dviga, pri d pada, kar kaže, da se je zrak v cevi b razredčil. Skozi cev a v b
Slika 97.
m—--
pihan zrak potegne s seboj tudi zrak v cevi b, in tako postane v b zrak redkejši nego je zunanji.
Iz ožje cevi v širjo z veliko hitrostjo gibajoči se zrak deluje v tej sesalno. To prikazen imenujemo aerodinamični paradokson ali tudi negativni tlak.
§ 131. Napetost hlapov in par. Poskusi: a) Stekleno cev, katero si rabil za Torricellijev poskus (§ 122.) napolni isto tako, kakor takrat z živim srebrom in jo postavi v skledico z živim srebrom. Potem pa zmeri, koliko visoko stoji živo srebro v cevi in ob jednem tudi temperaturo. Recimo, da je temperatura -|-180C, in da znaša višina živega srebra v cevi 730 Ko je to določeno, spusti v cev z živim srebrom nekoliko kapljic čiste vode. Voda splava v praznino, ker je lažja nego živo srebro. V praznini se pretvori nekoliko vode v hlape, nekoliko je ostane še kapljivo tekoče. Prostor nad živim srebrom ni več prazen, ampak poln vodenih hlapov. Živo srebro v cevi pa pade od 730 do 714*6 torej za 15*4 — Vodeni hlapi, kateri so se v prostoru nad živim srebrom razvili, imajo torej svojo posebno razpenjavost ali napetost, in sicer je ta določena s 15-4% dolgega živosrebernega stebra. Ta napetost vodenih hlapov ostane neizpremenjena, dokler se temperatura ne izpremeni. V istem prostoru se more razvijati pri določeni temperaturi le omejena množina vodenih hlapov; prostor nad živim srebrom je z vodenimi hlapi nasičen. (Primerjaj § 65.) — Napetost vod.enih hlapov, kateri pri temperaturi -j-18° C kak prostor nasitijo, znaša 15 "4 — b) Prav toplo ali razbeljeno kovinsko ploščo drži blizu steklene cevi, da se zgornji del živega srebra in vodeni hlapi nekoliko segrejejo. Pri tem opazuješ, da se razvija več vodenih hlapov in da imajo ti večjo napetost, ker stoji živo srebro v cevi niže nego preje. — c) Ako se cev ohladi zopet do temperature +18° C, zgosti se nekoliko hlapov v vodo, ostali pa imajo zopet napetost 15-4 — d) Ako stekleno cev v stran nakloniš, izpremeni se tudi nekoliko vodenih hlapov v vodo, a napetost ostalih ostane neizpremenjena (15 •4"^).
Te poskuse moreš ponavljati tudi z drugimi kapljevinami, n. pr. z alkoholom, žveplenim etrom i. t. d. — Opazoval bodeš podobne prikazni, vender je pri isli temperaturi napetost hlapov od različnih kapljevin različna. —
Iz mnogovrstnih takih poskusov sledi:
1.) Hlapi in pare imajo svojo posebno razpenjavost ali napetost, kakor plinasta telesa.
2.)	V prostoru s hlapi ali parami nasičenem doseza napetost par le določeno vrednost in ta zavisiod temperature in tvarine, od katere so hlapi ali pare.
3.)	Hlapi od kapljevin z nizkim vreliščem imajo pri isti temperaturi večjo napetost nego drugi.
4.)	Ako se s hlapi nasičen prostor ohladi, zgosti se nekoliko hlapov v kapljevino, napetost ostalih pa se zmanjša.
5.)	Ako stiskamo hlape v prostoru, kateri je z njimi nasičen, temperature pa ne izpremenimo, zgosti se nekoliko hlapov v kapljevino, napetost ostalih ostane pa neizpremenjena.
6.)	Napetost par pri vrenji se razvijajočih je jednaka tlaku, pod katerim kapljevina vr6.
Napetost vodenih hlapov, ki se dotikajo že kapljivo tekoče vode, znaša: pri 100° C 1 atmosfero, pri 120° C 2 atmosferi, pri 181-6° C 10 atmosfer i. t. d.
§ 132. Parni stroji (Dampfmaschinen). Parni stroj imenujemo vsak stroj, katerega giblje napetost vodenih par.
Da morejo vodene pare prouzročevati gibanje, uči ta-le poskus: Posoda b (slika 98.) je	Slika 98. do polovice napolnjena z vodo, v grlu a pa ima bat c, kateri se da gibati v njem neprodušno. Ako to posodo segrevaš nad Bunsenovim gorilnikom ali plamenom vinskega cveta, da voda zavre, dvignejo vodene pare bat kvišku; ko se pa voda zopet ohladi in se pare zgoste, gre bat ij^ae» zopet doli.
Vsak parni stroj ima dva bistvena dela: a) parni kotel, b) parni stroj v ožjem pomenu.
Parni kotel (Danipfkessel) je od močnega kovnega železa, valju podobna, na vse strani zaprta posoda, v kateri se voda potem vrenja pretvarja v pare. Vsak parni kotel mora imeti: 1.) vodokazno cev, da se ve, koliko vode je v njem; 2.) manometer za merjenje napetosti vodenih par; 3.) zaklop-nico varnico (Sicherheitsventil), katera se odpira, ako je napetost par v kotlu prekoračila gotovo mejo; 4.) cev, skozi katero tlači tlakovna sesalka vodo v kotel; 5.) cev, po kateri se odvajajo pare v parni stroj.
Svoje delo opravljajo vodene pare v parnem stroji s tem, da premičejo v posebnem močnem železnem valji premičen bat. gori in doli.
Slika 99.	Slika 100.
Po dovodni cevi r (slika 99. in 100.) pridejo vodene pare v poseben prostor, parni prekat (Dampfkammer) dd. Ta je v zvezi z valjem g po dveh ceveh uv in xy; tretja cev z vodi iz njega bodi si neposredno na piano, bodi si v gostilnik (Condensator), t. j. prostor, v katerega se brizga mrzla voda. Cev 0 in jedno izmed prvih dveh pokriva razdeIjevalnik ali krmilo (Schieber, Stmerung) ss, imajoč obliko odprte Skrinjice, katere odprta stran se prav na tanko prilega valjevi steni dd. V valji je premičen b&t c, na katerega je pritrjen železen drog b, idoč neprodušno skozi zgornjo valjevo steno.
V sliki 99. dohajajo pare iz parišča skozi pev xy pod bat c ter ga porivajo s svojo napetostjo gori. Pare in zrak nad batom odhajajo istodobno skozi cev vu in cev z. Ko dospe bat c do zgornjega vrha, porine parni stroj sam s posebno pripravo krmilo doli, kakor vidiš v sliki 100. Iz parnega prekata prihajajo vodene pare skozi cev uv v prostor nad batom, iz prostora pod batom pa odhajajo skozi cevi xy in Na tak način se giblje bat gori in doli; to gibanje pa je treba pretvarjati v krožno.
Drog b je zvezan z jednim koncem velikega dvoramnega vzvoda, kimalnika (Balancier). Na drugem konci kimalnika je pritrjena poganjalka (Pleuelstange) in ta goni s pomočjo ročice (Kurbel) veliko kolo, zamašnjak (Schwungrad).
Parni stroji so narejeni ali na mali ali srednji ali veliki pritisk (Niederdruck-, Mitteldruck-, Hochdruckmaschinen), ako znaša napetost par do 2 atmosferi ali od 2 do 4 atmosfere ali več nego 4 atmosfere.
Parne stroje na vozéh, katere moremo peljati, kamor hočemo, imenujemo lokomobile; lokomotive ali hlaponi so parni stroji, kateri sami sebe gibljejo; stoječi ali stalni parni stroji so na istem mestu nepremični. —
Prvi večji parni stroj je sestavil Newkomen (1. 1705.) Pri tem so dvigale pare bát le kvišku, nazaj pa ga je pritiskal zračni tlak. —
Prvi stoječi stroj v tej sestavi, kakor jih rabimo še dan današnji, izumil je James Watt (1. 1763.) Lokomotivo je izumil Stephenson (1. 1814.)
Slika 101.
VI. Akustika ali nauk o zvoku.
1. Tresenje (tresno gibanje). Valovanje.
§ 133. Stoječi tresi (stehende Schwingungen). Poskus: a) Jeklen prot ab (slika 101.) je pri a trdno uklenen, pri b prost. Upogneš li prot v ležo ac, vzbudi se prožnost ter vleče prot v njega prvobitno ležo. — V hipu, ko prot iz roke spustiš, začne se gibati proti svoji ravnotežni leži, in sicer nejednakomerno pospeševano; gibanje uzročujoča sila, prožnost, se namreč tem bolj zmanjšuje, čim bolj se prot bliža svoji ravnotežni leži ab. Ko pride prot v ležo ab, je gibajoča sila jednaka ničli; vsled vztrajnosti se prot v tej leži ne more ustaviti, ampak se mora gibati na nasprotno stran proti d., Pri tem gibanji vzbujena prožnost deluje nasprotno meri gibanja in je tem večja, čim bolj še prot oddaljuje od svoje ravnotežne leže. Gibanje prota od b proti d mora biti po takem nejednakomerno pojemalno; v točki d se prot obrne ter
se giblje proti b nejednakomerno pospeševano; od b proti c pa nejednakomerno pojemalno. Ker prožnost gibanje na jedni strani ovira v isti meri, v kateri je na drugi strani pospešuje, jednak je lok bc loku bd. — Gibanje prota trajalo bi, jedenkrat vzbujeno, na vse čase, ko bi ne bilo ovir gibanja. Prot vender ni po polnem prožen, v a je upor trenja in zrak stavi gibanju upor sredstva; čez nekoliko časa se prot umiri.
O na takšen način gibajočemu se protu pravimo, da se t r e s e. Gibanje prota je podobno gibanju nihala; gibanje nihala prouzročuje težnost, gibanje prota pa prožnost,
Pot prota iz leže ac v ležo ad in nazaj, ali pot iz leže ab v ležo ac, od tod v ležo ad in nazaj do ab, je jeden tresäj ali tres (eine Schwingung); čas, v katerem zvrši telo jeden tresäj, je čas ali trajnost tresäj a (Schwingungsdauer). Največja razdalja tresoče se točke od njene ravnotežne leže je njen razmäh (Schwingungsweite); največja hitrost pa jakost tresenja (Schwingungsintensität).
Vsi deli prota se začnejo istočasno gibati in zvršujejo po jeden tresäj v istem času; poti in jakost gibanja so pa raznim točkam prota ab različne, v največjem loku se giblje točka b, v najkrajšem (lokova dolžina = 0) točka a. Tako tresenje je stoječe (stehend).
Pot vsake točke prota ab je pravokotna na dolžino prota; o protu pravimo, da se trese poprečno (transversal). —
Poskus: b) 3—4<fm dolgo vrvico od kavčuka utrdi na jednem konci, na drugi konec pa obesi toliko utež, da vrvico nekoliko nateguje. Ako potegneš utež nekoliko navzdol, da se vrvica podaljša, in ako utež potem spustiš, začne se vrvica gibati gori in doli. Do prvobitne dolžine se skrčuje nejednakomerno pospeševano, potem čez to nejednakomerno pojemalno. Od tod se podaljšuje zopet do prvobitne dolžine nejednakomerno pospeševano in čez to nejednakomerno pojemalno i. t. d. Uzrok gibanja je isti, kakor pri protu ab (slika 101.), namreč prožnost. Gibanje vrvice je podobno gibanju prota; razlikuje pa se od onega v tem, da se pri vrvici tresejo posamezni deli vzporedno z dolžino vrvice. Tako tresenje imenujemo po dolžno (longitudinal').
Tresenje te vrvice je podolžno stoječe; tresenje prota ab (slika 101.) poprečno stoječe.
§ 134. Postopni tresi. Valovanje (fortschreitende Schwingungen. Wellenbewegung). Mislimo si prožno kroglo, obdano od vseh stranij z zrakom, in takšno, da se hitro krči in zopet čez prvobitno obliko razteza. To krčenje in raztezanje krogle mislimo si dalje takšno, da je gibanje posameznih delov tresno gibanje. — Ako se krogla hitro raztegne, da zavzima večji prostor, pritisne na zrak okoli sebe in ta se zgosti, ker se ne more temu udäru hitro odmakniti. Deli te zračne plasti udarjajo kakor prožne krogle njim približne dele zraka, sami pa se umirijo. Zgoščenje prve zračne plasti preide na drugo večjo in s prvo sosredno zračno plast; od te prehaja dalje na tretjo, četrto i. t. d. Okoli krogle se tvorijo v rastočih razdaljah s kroglo sosredne plasti, v katerih je zrak za hip zgoščen. — Ako se krogla hitro skrči, nastane okoli nje za hip prazen prostor; v ta
prostor stopi zrak prve zračne plasti okoli krogle. Potem pa nastane v prostoru prve plasti prazen ali vsaj razredčen prostor; izpolni ga zrak vstopivši iz druge daljše plasti i. t. d. Okoli krogle se tvorijo v rastočih razdaljah s kroglo sosredne plasti, v katerih je zrak za hip razredčen. — Jasno je dalje, da se zračni molekuli morajo istovrstno gibati, kakor se gibljejo deli kroglinega površja; ako se krogla trese, tresejo se tudi zračni molekuli v plasteh okoli nje. Krogli najbližji zračni molekuli se začnejo prvi tresti, za njimi pa molekuli v rastočih razdaljah drug za drugim. Tresenje krogle prehaja od nje na njö obdajajoči zrak. — Ako se krogla umiri, umirijo se tudi posamezne zračne plasti druga za drugo počenši od krogle.
Tako tresenje zraka se imenuje postopno. Jedna zgoščena in njej sledeča razredčena zračna plast tvorita val (Welle); njijina debelina vkupe je dolžina vala (Wellenlänge).
V	valu se giblje polovica delkov v nasprotni meri z delki druge polovice. Ploskev obsezajoča vse molekule, kateri se začnejo istočasno tresti, je valovna ploskev (Wellenfläche); vtem slučaji je kroglasta. Polumeri valovnih ploskev določujejo mer, v kateri se širi tresenje od molekula do molekula, ter se zovejo valovni trakovi ( Wellenstrahlen).
Postopno tresenje se imenuje tudi valovanje (Wellenbewegung).
V	zraku je valovanje po dolžno, ker se tresejo njegovi molekuli vzporedno z valovnimi trakovi.
Poskus: Ako vržeš kamen ali drugo težko telo v mirno stoječo vodo, vidiš okoli mesta, kjer je to telo v vodo palo, širiti se vedno širje kroge, v katerih stoji voda više in kmalu za tem niže nego v mirnem stanji. Te kroge imenujemo vodne valove; po-višbe so hribi (Wellenberge), globine pa doline valov (Wellentäler). — Kamen je porušil v vodi ravnotežje ter vzbudil postopno tresenje. Da se voda trese, spoznaš iz tega, ker se kos lesa na vodo položen dviga na istem mestu gori in doli. — Vodni valovi so primer poprečnega valovanja. —
Isto tako kakor zrak in voda more valovati vsako prožno telo; trdna telesa podolžno ali poprečno, kapljivo in raztezno tekoča pa sploh le podolžno.
2. O zvoku sploh.
§ 135. Zvok (Schall) imenujemo vse dojme, katere vzprije-mamo s pomočjo svojih ušes.
Ako udariš ob zvon, slišiš poseben zvenk; položiš li prst ob zveneč zvon, prepričaš se, da se zvon trese. Napeta struna ne da nobenega zvenka, dokler se ne giblje, — ne trese; ako' jo spraviš v dovolj močno in hitro tresenje, pa zazveni. —
Uzrok zvoku je tresenje zvočečih teles.
Glede tega, kako nastane zvok, govorimo o poku, šumu, ropotu, zvenku i. t. d.
Pok nastane z jednim samim hitrim ud&rom ali stresom, n. pr. pok puške. Več nepravilno si sledečih stresov prouzročuje: šum, ropot, krik i. t. d. Po pravilnih in pravilno ponavljajočih se tresih nastali zvok imenujemo zvenk (Klang), ali ton (Ton), ako se oziramo tudi na njegovo višino.
Šum in ropot sta tudi več časa trajajoča zvoka, katera moreta nastati po pravilnih tresajih, vender dobivamo pri njih razločke v občutku glede jakosti in višine.
Telo, katero prouzročuje zvok, je zvočilo ali budilo zvoka (Scliallerreger); telo, v katerem se zvok širi, je sredstvo zvoka ali zvokovod (Schallmittel, Schalleiter).
V naslednjem se bodemo pečali le z zvenkom ali tonom; torej z zvokom, nastalim vsled pravilnih tresajev.
§ 136. Višina tonov (Tonhohe). Da zvemo, od česa zavisi višina tonov, najpripravnejša je Seebeckova sirena (Sirene von Seebeck), to je okrogla plošča, ki ima 8 sosrednih redij lukenj, drugo od druge jednako oddaljenih. V prvi redi je 24, v drugi 27, v sledečih redeh pa po vrsti: 30, 32, 36, 40, 45 in 48 lukenj. Plošča ima dalje v svojem središči pravokotno na njej stoječ železen prot, s katerim jo moreš na sredobežnem stroji (slika 62.) pritrditi. Vrtiš li sireno s pomočjo sredobežnega stroja ter pihaš skozi stekleno cev na katerokoli red lukenj, slišiš zvenk. Nastali zvenk je višji, ako je več lukenj v redi, na katero pihaš, ali ako sireno hitreje vrtiš. —
Zvenk nastane vsled zračnih udarov na ploščo. — Skozi stekleno cev pihan zrak odhaja skozi ploščo, ako pride pod cev luknja; na ploščo pa udarja ter se na njej zgoščuje, ako pride pod cev ne-prevrtan del plošče. Ko se plošča jedenkrat zavrti, udarja in zgoščuje se zrak nad ploščo tolikokrat, kolikor lukenj je v oni redi, katera se pod cevjo vrti. Ako se plošča v sekundi 3krat zavrti in ako je v redi pod stekleno cevjo 24 lukenj, udarja zrak na ploščo 24 X 3 = 72krat, isto tolikokrat odhaja tudi skozi ploščo. Vsak takšen udar zraka na ploščo prouzročuje v obkrožnem zraku tre-
senje, katero se postopno širi na vse strani. Ker imajo luknje iste redi jednako razdaljo, vrste se zračni tresi pravilno drug za drugim, ako se plošča vrti jednakomerno. — Poskus torej kaže:
Višina tonov zavisi od števila tresajev v jedni sekundi.
Število, katero zaznamenuje tresaje v jedni sekundi, imenujemo absolutno višino tona (absolute Tonhohe).
Ton je 2, 3, 4, . . . «krat višji od drugega, ako ga je prouzro-čilo 2, 3, 4, .. . «krat več tresajev v jedni sekundi nego drugega.
§ 137. Lestvica tonov (Tonleiter). Pihaš li, sireno jednakomerno vrteč, po vrsti na vseh 8 redij lukenj, počenši od znotranje s 24 luknjami, dobiš vrsto 8 tonov, kateri sledeči drug drugemu tvojemu ušesu posebno prijajo. Vrsta teh tonov se imenuje lestvica tonov ali škala tono\. Tonfe te lestvice štejemo od najglobokej-šega do najvišjega ter jih imenujemo: primo, sekundo, terco, kvarto, kvinto, seksto, septimo in oktavo, ali 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7. in 8. ton. Prvi ton lestvice se imenuje tudi osnovni ton (Grundton). — Število, katero pove, kolikokrat več tresajev v jedni sekundi pripada jednemu tonu nego drugemu, imenujemo primerno višino tona (relative Tonhohe).
Deleči število lukenj vsake redi s številom lukenj (24) notranje redi dobimo kvocijente, kateri zaznamenujejo primerne višine vseh tonov glede osnovnega tona. — Torej imajo:
osnovni ton, sekunda, terca, kvarta, kvinta, seksta, septima, oktava,
1	9	5	*	3	5	1_5	2
-L	8	4	3	2	3	8
za primerne višine.
Iz tega je razvidno, da stori sekunda 9 tresajev, ko stori prima ali osnovni ton 8 tresajev; terca stori v istem času 5 tresžjev, ko stori prima 4 i. t. d. Ako je znana primerna višina dveh tonov in absolutna višina jednega teh tonov, da se zračuniti tudi absolutna višina drugega. N. pr. ako je absolutna višina osnovnega tona 260, absolutna višina kvinte je potem 260 X f = 390, absolutna višina sekste 260 X f = 433 i. t. d.
V fiziki zaznamenujemo posamezne tone lestvice tonov s črkami C, D, E, F, G, A, H in c. Ton c more biti zopet osnovni ton druge višje lestvice tonov, katero zaznamenujemo potem s črkami c, d, e, f, g, a, h, c'. Oktava tona c' je potem c" i. t. d.
Od tona C globokejše oktave imajo znake: Cu C2, i. t. d.
Da moremo katerikoli ton navedene lestvice jemati za osnovni ton posebne lestvice, potrebno je, da nekatere tone navedene lestvice nekoliko znižujemo ali pa povišujemo. Ti novo dobljeni toni se imenujejo polu toni (HalbtoneJ. — (Natančnejši pouk o tem spada v nauk o glasbi.) —
Dva tona imenujemo zglasna (consonierend), ako istočasna ušesu pri-jata; nasprotno sta nezglasna (dissonierend).
Izkušnja uči, da sta dva tona zglasna, ako je njijina primerna višina določena s prav malimi števili. Zglasna sta C in c (primerna višina = 2); C in G (primerna višina = C in F (primerna višina = C in £ (primerna višina = |.); nezglasna sta C in D (primerna višina = |.), C in II (primerna višina = i/).
Več istočasnih tonov tvori akord (Accord).
3. Zveneča telesa. Jakost zvoka.
§ 138. Zveneče strune (tonende Saiten). Za določevanje zakonov zvenečih strun služi samo strun (Monochord). Samostrun (slika 102.) je otla skrinjica od prožnih desk, čez katero moremo
Slika 102.
napeti jedno ali več strun. Jeden konec strune je pri b privezan, drugi konec se vije čez škripec ter nosi utež. Pri a in ž» se struna opira kobilici ali sedli; tretja kobilica se da postavljati med a in ž» na poljubnem mestu in tako struna skrajševati. — Poskusi:
1.)	Potegni z lokom ob struni, tako da se cela trese, ter določi višino njenega tona. — Potem razdeli s kobilico struno v dva jed-naka dela, potegni z lokom ob prvi polovici ter določi zopet višino tona. — Isto ponavljaj za tretjino, četrtino strune! Našel bodeš, da je drugi ton dvakrat, tretji trikrat višji od prvega.
Ako isto struno za 2, 3, 4, ... n delov njene dolžine skrajšamo, daje 2, 3, 4, . . . «krat višje tone.
2.)	Izmed dveh jednako dolgih in jednako napetih strun od iste tvarine, daje 2, 3, 4, . . . «krat debelejša 2, 3, 4, .. . «krat globokejši ton.
3.)	Izmed dveh jednako dolgih in jednako napetih, pa različno gostih strun daje menj gosta višji ton.
Strune od črev dajejo višje tone nego strune od žic.
4.) Ako obesiš na isto struno 4, 9, 16, . . . w2krat večjo utež, struno torej tolikokrat bolj napneš, postane njen ton 2, 3, 4, . . . nkrat višji.
Poskusi: a) Struno ab razdeli s kobilico na dva jednaka dela; na jedno polovico obesi papirne odrezke kakor jahalce; ob drugi pa potezaj z lokom. Skakljajoči papirčki na drugi polovici ti kažejo, da se tudi ta trese. — b) Struno razdeli v tri jednake dele, kobilico postavi v prvo razdelišče, na drugi dve tretjini pa obesi zopet papirne jahalce, med temi jednega v drugo razdelišče. Ako potezaš z lokom po prvi tretjini, kažejo papirčki, da se treseta tudi drugi dve tretjini; le drugo razdelišče je mirno. — c) Isto ponavljaj, ko si postavil kobilico v prvo četrtino strune! Ako potezaš z lokom po prvi četrtini, tresejo se tudi ostale tri četrtine; jedino točke koncem prve, druge in tretje četrtine ostanejo mirne. — Take mirujoče točke tresočih se teles imenujemo vozle (Knoten).
Dva sosedna in po vozlu ločena dela se treseta v nasprotnem zmislu; ko se gibljejo točke na levi od vozla navzgor, gibljejo se točke na desni od vozla navzdol in obratno.
Da se struna razdeli v več jednakih delov in se tvorijo vozli, zadostuje tudi, da se je v konci prvega dela s prstom lahljo dotakneš. Proizvojen ton je tolikokrat višji, v kolikor delov se je struna razdelila.
Kako se trese zveneča struna: stoječe ali postopno, poprečno ali po-dolžno? — Strune uporabljamo na citrah, glasovirih, goslih, tamburici i. t. d. — Zakaj na glasoviru niso vife strune jednako debele, in katere so najdebelejše ? Pri brzojavnih žicah slišimo časih različne tone; kdo jih proizvaja? —
§ 139. Zveneče palice (tonende Štabe). Prožne palice se morejo tresti poprečno ali podolžno. Izmed prožnih palic uporabljamo največkrat glasbene vilice (Stimmgabel) (slika 103.) To je črki U podobno ukrivljena prožna jeklena palica, katera ima na ukrivljenem mestu držalo. Navadno so pritrjene na otlo Skrinjico od prožnih deščic (resonančno dno ali donišče).
Ako vilice pravokotno na njih dolžino udarimo ali z lokom ob njih potegnemo, treseta se roglja poprečno; blizu zavinka pa se tvorita dva vozla. Ko se gibljeta roglja drug proti drugemu, zavije se zavi-nek doli in obratno. Držalo pa se trese podolžno.
Opazovanja uče, da dajejo prožne palice iste oblike in od iste tvarine višje tone, ako so: a) debelejše, b) krajše.
Za ubiranje godbil običajne glasbene vilice dajejo ton a s 435 — 440 tre-saji v jedni sekundi.
§ 140. Zveneče plošče (tonende Platten). Središče štirioglat.e ali okrogle medene plošče utrdi v precepu z vijakom, ploščo pa posuj z drobnim peskom! — Ako potegneš z lokom ob robu te plošče, slišiš ton; pesek na plošči pa odskakuje ter se kmalu zbere v določenih črtah, kjer ostane miren, dokler daje plošča isti ton. —
Plošča se trese poprečno; črte, v katerih ostane pesek miren, so črte vozlovke (Knotenlinien). Črte vozlovke tvorijo posebne like, katere imenujemo Chladnijeve zvočne like (Chladnische Klangfiguren), ker jih je G hladni (1. 1787.) prvi opazoval.
Zvočni liki morejo biti zelo mnogovrstni (slika 104.)
Slika 104
Potezamo li z lokom ob štirioglati plošči v točki b, in držimo li ploščo v točki a, da se v tej ne more tresti, dobivamo like, kakeršne kaže slika 104. Oblika zvočnega lika je zavisna od tega, ali je plošča na vse strani jednako gosta ali ne, v katerih točkah je utrjena in v kateri točki po plošči z lokom potezamo. Sploh je zvočni lik sestavljen iz več vozlovk, ako daje ista plošča višji ton.
Zvonove si moremo misliti nastale iz ravnih plošč, katere so toliko upognene in zavite, da so dobile dotično obliko. Na zvonu se tvorijo najmenj 4 vozlovke, katere dele njegov rob v štiri jednake dele, ter gredö o/i roba proti točki, v kateri je zvon utrjen. Tvoriti se jih pa more tudi 6, 8, 10 i. t. d. — Dva po vozlovki ločena zvonova dela se treseta v nasprotnem zmislu.
Okrogle napete opne (Membranen), kakeršne imamo na bobnih, tresejo se ali cele ali v oddelkih; v zadnem slučaji se tvorijo vozlovke v sosrednih krogih, ako udarjamo ob opno v njenem središči.
§ 141. Ustnična piščal (Lippenpfeife) sestoji iz štirioglate ali okrogle cevi R (slika 105.), katera ima na spodnjem delu odprtino c, usta (Mund); zgornji rob te odprtine je priostren ter tvori zgornjo ustnico (Oberlippe). V isti višini s spodnjim robom odprtine, spodnje ustnice (Unterlippe), tiči v cevi R tristrana prizma d,
jedro (Kern), katera pušča pri c ozko odprtino. Cev R stoji na manjši cevi, podnožji (Pfeifenfuss) in je zgoraj Slika 105. ali zaprta ali odprta. Z ozirom na to se zove piščal ali zaprta (gedecht) ali odprta (offen). —
Pihamo li v podnožno cev, odhaja vpihan zrak skozi odprtino med jedrom in spodnjo ustnico; odhajajoč udarja ob zgornjo ustnico; nekoliko ga vstopi v cev R ter zgosti tamošnji zrak. Tekoj potem odhaja ves zrak skozi usta na prosto; nad jedrom zgoščen zrak pa se pomika po cevi navzgor. Nad jedrom nastane za hip razredčen prostor; vsled tega pa vstopi zopet nekoliko skozi odprtino gibajočega se zraka. — V cevi R se potem zrak vrstoma zgoščuje in razredčuje, to pa prouzročuje podolžno tresenje zraka v cevi, — piščal zapiska, ako je tresenje zraka dovolj silno, drugače pa slišimo šum.
Poskusi: a) Ako pihamo zrak z isto silo v dve jednako dolgi piščali, katerih jedna je zaprta, druga odprta, ton odprte piščali je za oktavo višji.
b)	Da dajeta obe piščali jednako visoka tona, mora biti zaprta piščal za polovico krajša.
c)	Izmed dveh odprtih piščal daje 2, 3, 4, . .. «krat, krajša piščal 2, 3, 4, . . . wkrat višji ton. Isto velja tudi za zaprte piščali.
d)	Ista piščal daje razno visoke tone, ako v njo bolj ali menj silno pihamo.
e)	Jednako dolge piščali od različnih tvarin dajejo jednako visoke tone, ako pihamo vanje zrak z jednako silo.
f)	Višina tona je nezavisna od ploščine proreza, ako je ta v razmerji z dolžino piščali mala.
Ton odprte piščali se nekoliko zniža, ako se njena odprtina deloma zakrije; ton piščali se tudi nekoliko preinači, ako preinačimo ustno odprtino. — Da se zrak v piščali trese, osvedočiš se, ako v piščal spustiš na niti viseč okvirček, prepet s tankim papirjem in na tega posuješ nekoliko drobnega peska; — pesek na papirji odskakuje. Pri odprti piščali ostane pesek miren, ako visi okvir v središči cevi, kar kaže, da je tamo vozlovna ploskev (Knotenflaclie).
Ustnične piščali v tej obliki, kakeršno kaže slika 105., rabimo pri orgijah. Žvegle in pastirske piščali so isto tako ustnične piščali. — Ker je v piščali vozlovna ploskev, kako se trese torej zrak v njej: stoječe ali postopno?
§ 142. Piščal z jezičkom (Zungenpfeife) (slika 106.) sestoji iz treh delov: 1.) Iz otle štirioglate ali okrogle cevi, v ktero se skozi njeno podnožje piha zrak. 2.) Iz manjše cevi, tičeče v prvi, katera
je zgoraj odprta in na jedni strani tako zarezana, da nastane štirioglata podolžna odprtina. To odprtino zapira prožna kovinska ploščica, jeziček, ki je na zgornjem konci utrjena, a drugače prosta. Jeziček more biti nekoliko manjši od odprtine, da se giblje skozi njö prav natančno, vender ne dotikaje se ob-stranja; — ali pa večji, da ne more skozi odprtino. 3.) Iz nastavne cevi (Ansatzröhre), katera je livniku podobna in stoji na cevi z jezičkom.
Skozi podnožno cev vpihan zrak odhaja mimo jezička in skozi nastavno cev na piano. Ta zračni tok spravi jeziček v tresno gibanje; tresoč se jeziček pušča zrak Je vrstoma 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 podeljuje večjo jakost.
Piščalke z jezičkom so: klarineta, fagot, otroška trobica, lovski rog, troba i: t. d. Pri lovskem rogu in trobi nadomeščujejo trobčeve ustnice jeziček, ker se začnejo tresti, ko se zrak s silo med njimi piha.
K piščalim z jezičkom moramo prištevati tudi:
§ 143. človeško glasilo (das menschliche Stimmorgan). Duš-nik ali sapnik je na zgornjem delu širji ter prehaja tukaj v jabolko (Kehlkopf). Jabolko se je zrastlo iz več hrustancev ter je znotraj zaprto s sluznico, katera nareja na vsaki strani dve vprek napeti gubi, gl asotvornici (Stimmbänder); odprtina med njima se zove glasilka (Stimmritze). Jabolko je v zvezi z ustno in nosno duplino; jabolčni poklopec (Kehlkopfdeckel) je navadno zapira, da pri požiranji ne pridejo jedi in pijače v dušnik. Samohotne mišice natezavajo glasotvornice bolj ali menj ter se pri tem glasilka zožuje ali pa razširja. Pri izdihu iz pluč prihajajoč zrak potresa glasotvornice ter proizvaja s tem ton. Ustna duplina nadomeščuje nastavno cev ter ojačuje ton. S pomočjo jezika, ustnic in zobov dajemo ustni duplini razne oblike ter tako proizvajamo raznovrstne tone. Človeški glas (Stimme) je višji, ako so glasotvornice bolj napete ali krajše in se hitreje tresejo; jakost glasil pa zavisi od jakosti tresenja glasotvornic.
§ 144. Jakost zvoka. Opazovanja: Pok topa je dosti silnejši nego pok pištole. — Velik in težek zvon zveni jačje nego
mali in lahek zvon; slišimo ga tudi v večje daljave. — Ako z lokom ob napeti struni potegneš, daje sprva krepek ton, kateri pa kmalu pojema, ko se struna trese v manjših razmahih. — V daljave vpijemo z višjim glasom, da se dalje slišimo. — Blizu govornika stoječi ga bolje slišimo nego od njega bolj oddaljeni. — V zimskem času slišimo zvonjenje v večje daljave nego v poletnem času, ko je zrak toplejši in torej tudi bolj redek. —
Zvok je jačji: a) ako ima zvočeče telo večjo maso, b) ako se v večjih razmahih trese, c) ako je število tre-säjev v jedni sekundi večje.....1.)
V	2, 3, 4,. .. wkrat večji razdalji od zvočečega telesa je zvok 4, 9, . . . w2kra.t slabši.....2.)
V	isti razdalji od zvočečega telesa je zvok jačji, ako ima sredstvo zvoka večjo gostoto.....3.)
§ 145. Sozvočenje. Resonanca (Mittönen. Resonanz). Poskusa: a,) Na mizo postavi dvoje glasbenih vilic na resonančnih dnih, katere dajejo po polnem jednako visoke tone. Potegneš li z lokom ob jednih vilicah, da dajejo krepek ton, zazvene tudi druge, ter zvene tudi dalje, čeravno prve, doteknivši se jih, ustaviš. — b) Zapoješ li v odprt glasovir s krepkim glasom, zazvene vse strune, ki dajejo isto visok ton, katerega si zapel. —
Zvočeče telo more v drugem prožnem telesu vzbujati stoječe tresenje, da proizvaja to samo zase isto visok ton, kakor prvo zvočeče telo. — To prikazen imenujemo sozvočenje. — Telo sozvoči z drugim zvocečim telom le takrat, ako se more z jednako hitrostjo tresti, kakor prvo.
Poskusi: Prosto v zraku razpeta struna daje prav slab ton, katerega v večje daljave ne moremo slišati; njen ton se izdatno ojači, ako jo napnemo čez otlo Skrinjico od prožnega lesa. — Ton glasbenih vilic brez resonančnega dna je prav slab; vender se ojači, ako postaviš držalo zvenečih vilic na mizo. Otip te uveri, da se miza z vilicami istočasno trese in da se miza teköj umiri, ko vilice utihnejo.
Zvočeča telesa priobčujejo svoje tresenje tudi drugim prožnim telesom, katerih se dotikajo, tako da se ta z njimi istočasno tresejo in s tem zvok prvih ojačujejo. — To prikazen imenujemo resonanco. — Resonanca traja le toliko časa, dokler zvoči prvo telo.
Glasbene vilice in struna imajo same zase premalo mase, da bi mogle v obdajajoče«] jih zraku vzbujati krepko tresenje. — Zakaj imajo godbila s strunami otle skrinjice od prožnega lesa, resonančna dna (Resonanzböden)?
§ 146. Barvenost tonov (Klangfarbe). Vsakdo razločuje ton goslij od tona trobe, piščali i. t. d., čeravno so vsi toni jednako visoki. — Ton vsakega godbila ima torej nekaj posebnega, kar ga razločuje od jednako visokih tonov drugih godbil. To svojstvo tonov imenujemo njih barvenost.
0 strunah in piščalih smo slišali, da morejo proizvajati več različno visokih tonov. Isto velja tudi za druga zveneča telesa. — Najglobokejši ton se imenuje osnovni ton (Grundton), vsi višji pa harmonični višji toni (harmonische Obertöne). Opazovanja uče, da daje vsako godbilo ali sploh zveneče telo istočasno s svojim osnovnim tonom tudi več bolj ali menj jakih harmoničnih višjih tonov.
Barvenost tonov zavisi od števila in primerne jakosti harmoničnih višjih tonov, kateri spremljajo istočasno osnovni ton, ki je izmed vseh najjačji.
S tem, da dajemo ustni duplini različne oblike, proizvajamo raznovrstne tone, ker se pri tem število in jakost harmoničnih višjih tonov izpreminja.
4. Kako se zvok širi.
§ 147. Poskus: Budilo (slika 107.) postavi pod poveznik zračne sesalke na klobučino ali pluto ter je sproži. Zvonjenje se sliši tudi izpod poveznika, čeravno nekoliko bolj tiho. Ako pa izpod poveznika zrak odstraniš, zvo-njenja ni več slišati, čeravno vidiš kladvece ob zvonec tolči. V prostoru brez vsega zraka se zvok ne more širiti. — Da moremo zvok slišati, morajo med zvočili in nami posredovati prožna telesa, sredstva zvoka ali zvokovodi (Schallmittel, Schalleiter) imenovana. Najnavadnejši zvoko-vod je zrak; toda vsa druga prožna telesa so tudi za to sposobna. Tikanje žepne ure, ležeče na dolgi mizi, slišiš bolje, ako položiš uho na mizo, nego je slišiš v zraku. — Prožna trdna telesa so sploh, boljši zvokovodi nego plinasta. Izmed plinastih teles so gostejša boljši zvokovodi nego redkejša. — Črte kažoče meri, v katerih se zvok v zvokovodu širi, imenujemo zvočne trakove (Schallstrahlen). V jednem in istem zvokovodu so zvočni trakovi preme črte, ako je zvokovod povsod jednako gost.
V dolini je pok pištole jače slišati nego na visoki gori; o zimi slišiš zvonjenje v večje daljave nego o poletnem času.
§ 148. Zvočna hitrost, Iz daljave opazujoč, kako se top sproži, vidiš najprej smodnikov dim, čez nekoliko časa še le slišiš pok.
Zvok se širi s postopnim tresenjem zvočil na vse strani (§ 134.), torej potrebuje tudi časa, da preteče določeno pot. Daljavo, katero preleti zvok v jedni sekundi, imenujemo njegovo hitrost.
Zvočna hitrost se da določiti s tem, da sprožimo na jednem kraji top, na drugem pa opazujemo trenutek, ko se smodnik užge, in trenutek, ko je slišati pok. Razloček obeh časov je čas, katerega je potreboval zvok, da je pretekel razdaljo obeh krajev. Deleči razdaljo obeh krajev s številom sekund, v katerih je zvok to razdaljo pretekel, dobimo zvočno hitrost. — Na takšen način so določili zvočno hitrost v suhem zraku pri 0° C na 333 "y.
V	toplejšem zraku se širi zvok hitreje; veter pihajoč v meri širečega se zvoka pospešuje nekoliko njegovo hitrost.
V	trdnih telesih in kapljevinah je zvočna hitrost večja.
Raznovisoki glasovi se širijo v prostoru z jednako hitrostjo; to
nam kaže izkušnja, da slišimo godbo blizu nje ali daleč od nje vedno harmonično.
Kako moreš določiti oddaljenost hudournih oblakov, ako opazuješ čas med bliskom in gromom?
§ 149. Odboj zvoka. Jek. Odmev (Reflexion des Schalles. Echo. Nachhall). Sproživši pištolo v primerni razdalji od kakega zida, ali skalovja, ali gozda, slišimo pištolen pok še jeden ali večkrat. Pri tem se nam dozdeva, da je sprožil nekdo drugo pištolo zadaj za steno, ali skalo, ali daleč v gozdu.
Zvok se širi z valovanjem zraka; do kake stene prihajajoči zvočni valovi se odbijajo kakor prožne krogle udarivše na steno. Po tem odboji začne zrak valovati v nasprotni meri; ti valovi pa morejo proizvajati prvemu jednak, vender nekoliko slabejši občutek. To prikazen sploh imenujemo odboj zvoka. Pri tem veljata zakona:
Kot, katerega oklepata vpadajoči zvočni trak z vpadno navpičnico, jednak je kotu, katerega z taisto oklepa odbit zvočni trak......1.)
Vpadajoči in odbit zvočni trak ležita z vpadno navpičnico v isti ravnini......2.)
Zvok se odbija sploh vsakikrat, ako se gostota zvokovoda izpre-meni. — Odbit zvok prouzročuje jek ali pa odmev. — Pride li odbit zvok v takem času do našega ušesa, da ga moremo od prvobitnega natančno razločevati, imenujemo to prikazen jek; pride li
zvok v takem času do ušesa nazaj, da ga ne moremo od prvobitnega natančno razločevati, ampak da nam le prvobitni zvok nekoliko podaljšuje, imenujemo to prikazen odmev.
Prav lahko je določevati pogoje, kedaj nastane jek, kedaj odmev. Človeško uho more v jedni sekundi le 9 zvokov natančno razločevati; vsak zvok sam zase mora torej v ušesu biti | sekunde. Hočemo li slišati jek, mora odbit zvok najmenj A sekunde pozneje do ušesa priti nego prvobiten. V A sekunde nareja zvok približno 37 ™f dolgo pot. Stena od nas najmenj 18-5™/ oddaljena more prouzročevati jek, ako vpadajo zvočni trakovi nänjo pravokotno. V tem slučaji slišimo jednozložen jek (einsilbiges Echo).
Je li zvok odbijajoča stena 2, 3, . .. »krat 18 ■ 5 oddaljena, prouzročuje 2, 3, ...» zložne jeke; t. j. jek ponavlja od kakega govora zadnje 2, 3, ... n zloge.
Več sten tako razvrščenih, da moremo od vsake stene odbit zvok posebej razločevati, prouzročuje večkratne jeke (mehrfache Echos).
V Adersbachu na Češkem ponavlja jek sedemzložne besede po trikrat; na dvorišči palače Simonetta v Milanu ponavlja jek pištolen pok po 50krat. —
Odmev opazujemo prav lahko v vsaki večji prazni dvorani ali cerkvi. — Odmev odpravimo vsaj deloma, če ne po polnem, ako naredimo stene grbaste. Na takih stenah se odbija zvok nepravilno na vse strani, ter izgublja na svoji jakosti, n. pr. v polnih cerkvah odmev ni toliko čuten, kakor v praznih. — Vsa-kikrat, 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 ni toliko slišati, kakor skozi jednojna. — Po razno gostih zračnih plastžh razširjajoči se zvok se zelo oslabuje. V noči se nam dozdeva vsak ropot jačji nego po dnevu.
Na odboj zvoka se opira uporaba doglašala (Sprachrohr) in slušala (Hörrohr). Doglašalo je stožkovita 1 do 2 dolga cev od kake trdne tvarine. Govorimo li v doglašalo na ožjem konci, odbijajo se zvočni traki na obstranji doglašala, tako da iz cevi izstopajo vzporedno. Ker se potem zvok ne more širiti na vse strani, v daljavo tudi ne oslabi toliko. — Slušalo je sploh podobno doglašalu, samo da služi v nasprotnem zmislu. Široko odprta cev prestreza zvočne valove, zbira jih ter vodi bolj zgoščene do ušesa.
5. Kako zaznavamo zvok.
Slika 108.
§ 150. Zvok zaznavamo s pomočjo svojega ušesa. Na ušesu imamo razločevati tri dele: a) vnanji, b) srednji, c) notranji del. Vnanje uho sestoji iz uhlja (Ohrmuschel) in vnanjega sluhovoda (äusserer Gehörgang) a (slika 108.) Uhelj je razno izprevit hrustanec, kateri prestreza zvočne tra-
kove ter jih vodi v vnanji sluhovod. Vnanji sluhovod zapira navznoter tenka opna, bobnič (Trommelfell) t. Za bobničem se začenja srednje uho, ležeče v jako trdi skälnici ter se imenuje tudi bobni-čeva duplina (Paukenhöhle). Iz te vodi ozka, navzdol nekoliko širja cev b, ušesna troblja ali Evstahova cev (Eustachische Trompete), v žrelo; skozi to dohaja vnanji zrak ter ima ondü isto napetost kakor zunaj. V ušesni duplini so ušesne koščice (Gehörknöchelchen), in sicer: kladvece (Hammer) d, nakovalce (Amboss) c in stremen (Steigbügel). Držalo kladveca je priraslo na bobnič, z batom pa je v zvezi z nakovalcem. Stremen je v zvezi na jednem konci z nakovalcem, z drugim koncem pa je prirasel na jajasto okence (ovales Fenster) f. Notranje uho ali labirint je v koščenih stenah; s srednjim delom ušesa je v zvezi po dveh predorih, zaprtih z nježnima öpnicama: zjajastim okencem (ovales Fenster) / in z okroglim okencem (rundes Fenster) o. Labirint sestoji iz preddvor a(Vorhof), iz treh oblokov (Bogengänge) k in iz polža (Schnecke) s.
Vsi deli so medsebojno v zvezi in polni vode, v njih pa se razprostira v zelo malih končičih, slušnih dlačicah (Gehörsnerven-faserchen) slušni živec, pri n prihajajoč od možjanov.
Uhelj prestreza zvočne valove ter jih vodi do bobniča. Vsled tega se začne bobnič tresti in z njim vred tudi slušne koščice; stremen potrese öpnico na jajastem okenci in s to tudi vodo v labirintu. Tresoča se voda potrese slušne dlačice in po teh zaznävamo zvok.
Človeško uho je zelo občutljivo, ker sluša zvoke od 16 do približno 30 tisoč tresäjev v sekundi.
Čeravno je bobnič pretrgan, moremo še vender nekoliko slušati; v tem slučaji dohajajo zvočni valovi neposredno do jajastega okenca in potresajo öpnico. Tudi skozi usta in skozi lobanjske kosti moremo slušati.
Človek ogluši, ako se posuši slušna voda, ali ako postane slušni živec neobčutljiv.
VII. Optika ali nauk o svetlobi.
1. Splošni pojmi. Kako se svetloba širi. Jakost svetlobe.
§ 151. Svetloba. Svetla telesa. Da telesa vidimo, treba raz-ven zdravega očesa, da so telesa v nekem posebnem stanji, — da so svetla; to, kar nam dela telesa svetla, imenujemo svetlobo.
Nekatera telesa so že svetla sama ob sebi; moremo ja videti, čeravno ni nobenega drugega telesa blizu njih. Taka telesa so samo-
10
svetla (selbstleuchtend). Druga telesa postanejo vidna, ako dobivajo svetlobo od svetlih teles, ako so razsvetljena (beleuchtet); drugače so nevidna, temna (dunkel).
Samosvetla telesa so: solnce, zvezde stalnice, razbeljena ali goreča telesa i. t. d. Temna telesa so: zemlja, mesec, večina predmetov na zemlji.
Telesa so prozorna (durchsichtig), ako skozi nja druga svetla telesa razločno vidimo; neprozorna (undurchsichtig) ne propuščajo nobene svetlobe; prosojna (durchscheinend) propuščajo nekoliko svetlobe, pa vender predmetov skozi nja ne moremo razločno videti.
Prozorna telesa so n. pr. zrak, steklo, kamenena sol, čista voda i. t. d. Prosojna telesa so n. pr. z oljem napojen papir, tenke kožice. Sploh so tanke plasti vsakega telesa bolj ali menj prosojne. — Približno O 001 tanki zlati lističi propuščajo zeleno barvo.
§ 152. Kako se svetloba širi. Telesa, skozi katera se širi svetloba, sredstva so svetlobi; najnavadnejše sredstvo je zrak.
Poskus: a) Na mizi stoječo svečo vidiš od vseh stranij, ako ni neprozornega telesa med njö in tvojim očesom.
Svetloba se širi od svetlih teles na vse strani v prostoru.....1.)
b) Na mizo postavi gorečo svečo in pred njo več zaslonov z malimi luknjicami. Ako zaslone tako uvrstiš, da moreš skozi vse luknjice potegniti premo črto, idočo tudi skozi s večin plamen, vidiš svečin plamen gledaje skozi luknjico najbolj oddaljenega zaslona; plamena pa ne vidiš, ako ne leže luknjice v zaslonih v premi črti.
Svetloba se širi v jednem in istem sredstvu premočrtno.....2.)
Preme črte kažoče mer razširjajoče se svetlobe so svetlobni trakovi ali žarki (Lichtstrahlen). — Predmeti so nam vidni, ako prihaja več svetlobnih trakov v oko; vidimo jih v isti meri, v kateri prihajajo svetlobni traki do očesa, čeravno izvor svetlobe ni v isti meri (n. pr. pri zrcalih).
Slika 109.
Premočrtno širjenje svetlobe kaže tudi ta-le poskus:
V drugače temni sobi postavi gorečo svečo na mizo, pred svečo postavi kos debelega papirja MN (slika 109.) z luknjico v sredini, zadaj za papirjem postavi vzporedno s prvim drugega SSV Na papirji SS\ dobiš vzvrneno sliko sveče.
Od vsake točke svečinega plamena more prehajati skozi luknjico v zaslonu MN le jeden svetlobni trak
in ta razsvetljuje primerno točko na SSi; razsvetljen del papirja SSi mora bit podoben svečinemu plamenu. — Je li razdalja sveče od MN večja nego razdalja SSi od MN, slika je manjša nego sveča; obratno pa večja. (Zakaj?) — Ako je luknja na MN velika, na papirji SSi ne razločuješ več slike, ampak le razsvetljeno ploskev. (Zakaj ?)
(Temnica [camera obscura, optische Dunkelkammer]).
§ 153. Senca. Za vsakim neprozornim temnim in od drugega telesa razsvetljenim telesom ostaje nerazsvetljen ali temen prostor, senca (Schatten). Ta prostor določimo s tem, da potegnemo tangente iz skrajnih toček svetlega telesa na skrajne točke temnega telesa.
Senca je stožkovita, ako prihaja svetloba na nepro-zorno in temno telo le iz jedne same točke (slika 110.) — Senca postane dvojna, ako je izvor svetlobe A (slika 111.) večji nego temno telo B. Za telesom B imamo stožkovit prostor z vrhom s, v katerega ne prihaja nobeden svetloben trak, to je polna senca (Kernschatten). Polno senco obdaje od vseh stranij prostor, v katerega prihajajo svetlobni traki le od nekaterih toček telesa A, ta prostor je polusenca (Halbschatten).
Kakšno obliko dobi polna senca, ako sta 1 in i jednako velika? — Kakšen je prorez polne sence v mn, ako sta A in B krogli?
§ 154. Mesečevi in solnčni mraki (Mondes- und Sonnenfinsternisse). Mesec in zemlja dobivata svojo svetlobo od solnca. Ker so vsa tri telesa okrogla in ker je solnce izmed vseh največje, mora biti polna senca zadaj za zemljo in mesecem stožkovita. Dolžina srednje mesečeve sence znaša v srednjem 50,000 zemljepisnih milj ter je jednaka srednji mesečevi razdalji od zemlje; dolžina zemeljske sence znaša v srednjem 180,000 zemljepisnih milj. ■— Mesec se giblje okoli zemlje v elipsi (§ 98.), v vsakem obhodnem času pride torej jedenkrat med solnce in zemljo, jedenkrat. pa zadaj za zemljo. Ob času ščipa stoji zemlja med solncem in mesecem; ker je zemeljska senca daljša nego razdalja meseca od zemlje, more vstopiti v tem času mesec ali ves, ali pa le deloma v zemeljsko senco; — pravimo, da mesec mrkne ali o temni. Mesečev mrak je popolen (total), ako vstopi ves mesec v zemeljsko senco; drugače je pa le delen (partiell).
Slika 110.
Ob času mlaja stoji mesec med solncem in zemljo. Pada li takrat mesečeva polna senca na zemljo, postane solnce nevidno vsem krajem, ki leže v tej senci; — solnce mrkne ali otemni po polnem. Oni kraji zemlje, ki lože v mesečevi polusenci, imajo delen solnčni mrak. — Obročast (ringförmig) solnčni mrak imamo takrat, ako je ob času mlaja mesec od zemlje toliko oddaljen (v od-zemji, Erdferne), da se njegova polna senca le zemlje dotika, ali pa celo do nje ne seže.
Solnce in mesec bi mrknila vsak mesec po jedenkrat, ako bi se gibal mesec okoli zemlje v isti ravnini, v kateri se giblje zemlja okoli solnca. Ravnina mesečeve poti okoli zemlje pa je naklonjena proti ravnini zemeljske poti okoli solnca. Mesečev mrak more nastati le takrat, ako leže ob času ščipa središča solnca, meseca in zemlje ali po polnem ali vsaj približno v premi črti; vselej drugikrat gre zemeljska senca mimo meseca. Isto tako nastane solnčni mrak le takrat, ako leže ob času mlaja vseh treh teles središča ali po polnem, ali vsaj približno v premi črti. — Astronomija uči, da mrkne mesec v 18 letih 29krat, solnce pa v 18 letih 41krat.
§ 155. Hitrost svetlobe. Svetloba se razširja v prostoru tako hitro, da so učenjaki dolgo časa nje hitrost smatrali za neskončno veliko. Danec Olaf Römer je okoli 1. 1675. opazuje mrake Jupitrovih mesecev dokazal, da se hitrost svetlobe da meriti, da torej ni neskončno velika. Z njegovimi računi, kakor tudi z drugimi bolj natančnimi računi in opazovanji je dokazano, da naredi svetloba v vsaki sekundi približno pot 312,000^ ali 42,000 zemljepisnih milj.
Svetloba zemeljskih izvorov svetlobe se širi z jednako hitrostjo, kakor svetloba nebeških teles.
;Paj si pojasnjujemo prikazni svetlobe, mislimo si ves svetovni prostor napolnjen p neko neskončno tanko in prožno tvarino, svetlobni eter (Lichtäther) imenovano. Eter ne pušča nikjer praznega prostora, v prostoru brez zraka je isto tako razširjen, kakor v zraku in med posameznimi molekuli vsakega telesa; njegova gostota pa ni povsod jedna in ista. fiter je brez teže ali ima vsaj tako malo težo, da je ne moremo določevati, tudi ne ovira gibanja teles. S tresenjem in valovanjem etra se širi svetloba v prostoru na podoben način, kakor se širi zvok v zraku z valovanjem zraka. — Samosvetla telesa potresejo s tresäji svojih molekulov obdajajoči ja eter, ti etrovi tresi pa se širijo v prostoru na vse strani, fitrovi valovi dospevši v naše oko proizvajajo v nas občutek svetlobe. Veliko razlogov govori za to, da se tresejo etrovi molekuli pravokotno na dolgostno mer (poprečno).
Slika 112.
§ 156. Svetlost razsvetljenih teles. (Jakost svetlobe.)
Lojeva sveča in petrolej sk a svetilnica moreta imeti jednako velika plamena, torej obe isto toliko svetečih toček, a vender razsvetljuje petrolejska svetilnica telesa v večji meri.
Različni izvori svetlobe imajo različno svetlivost (Leuchtkraft).....1.)
S ve teče telo ima večjo svetlivost, ako se njegovi molekuli v večjih razmahih tresejo. (Primerjaj jakost zvoka.)
Cim večji plamen ima petrolejska svetilnica, tem bolj razsvetljuje sobo.
Razsvetljena telesa dobivajo večjo svetlost, ako dajemo istemu izvoru svetlobe večje sveteče površje. ... 2.)
Blizu luči moreš knjigo brati; čim bolj se s knjigo od luči oddaljuješ, tem teže bereš, ker so črke preslabo razsvetljene.
Mislimo si v L (slika 112.) svetečo točko, v abcd in ABCD pa dve ploskvi razsvetljeni od iste množine svetlobnih trakov izvirajočih iz točke L. Ako je ploskev ABCD vzporedna s ploskvijo abcd in od točke L dvakrat toliko oddaljena, kakor ploskev abcd, mora biti tudi 4krat večja. (Zakaj?) Kakor kaže slika, razsvetljuje obe ploskvi ista množina svetlobnih trakov; ploskev ABCD mora biti torej
4krat menj razsvetljena, ker jo zadevata po dva sosedna svetlobna traka v 4krat bolj oddaljenih točkah kakor prvo ploskev.
Razsvetljena ploskev ima 4, 9, 16, . . . w8krat slabšo svetlost., ako je od istega izvora svetlobe 2, 3, 4, . . . «krat bolj oddaljena. Ali: Svetlost razsvetljenega predmeta je obratno sorazmerna kvadratu njega razdalje od izvora svetlobe.....3.)
Vzemimo, da vpadajo na ploskev ab (slika 113.) svetlobni traki pravokotno. Ako spravimo ploskev ab v ležo atb, ne zadevajo je več vsi svetlobni trakovi, kateri so jo razsvetljevali

Slika 113.
v leži ab; torej mora biti menj razsvetljena. Jasno je, da gre tem več svetlobnih trakov mimo ploskve ab, čim bolj pošev nanjo vpadajo.
Dana ploskev je najbolj razsvetljena (ima največjo svetlost), ako vpadajo svetlobni traki nanjo pravokotno. Čim bolj pošev vpadajo svetlobni traki nanjo, tem slabše je razsvetljena.....4.)
Z oljem napojen papir nima tolike svetlosti, kakor navaden, čeravno sta obft od istega izvora svetlobe jednako oddaljena.
Svetlost razsvetljenih predmetov je zavisna tudi od njih tvarine.....5.)
Da primerjamo svetlivost različnih izvorov svetlobe, služijo nam svetlo-meti (Pliotometer, Lichtstarkemesser). Najjednostavnejši je Rurnfordov svetlo-mer. Ta sestoji iz tanke po konci stoječe in neprozorne palice in iz majhnega papirnatega zaslona. — Pred palico postavljamo izvora svetlobe (luči) A in B, katerih svetlivost hočemo primerjati. Zadaj za palico nastaneta na papirnatem zaslonu dve senci a in b, senca a od izvora svetlobe A, in senca b od izvora svetlobe B. Senca a je razsvetljena od B, senca b od A; ti senci torej nista po polnem temni, ampak le temnejši od drugih toček na papirji, katere dobivajo svetlobo od obeh izvorov svetlobe. Ako sta senci a in b jednako temni, kaže to, da ima svetloba od obeh izvorov svetlobe A in B na zaslonu isto jakost; ako pa je n. pr. senca a na zaslonu temnejša nego senca b, ima svetloba izvirajoča od A na zaslonu večjo jakost nego svetloba izvirajoča od B. Hoteči primerjati svetlivost izvorov svetlobe A in B, moramo razdalji obeh toliko preina-čevati, da postaneta senci a m b jednako temni, potem zmeriti razdalji ob6h izvorov svetlobe od zaslona. — 2, 3, . . . rakrat od zaslona bolj oddaljen izvor svetlobe ima 4, 9, ... «2krat večjo svetlivost. —
Svetlivost danega izvora svetlobe se ne da absolutno, ampak le primer-javno določevati; pa tudi primerjavno določevanje vender ni zanesljivo; ker je zelo težko določevati, kadar sta obe senci po polnem jednako temni. Ta težkoča postane še večja, ako nimata oba izvora svetlobe iste barve.
2. Odboj svetlobe. (Odsev.)
§ 157. Zakoni, po katerih se svetloba odbija. Poskus: V središči polukrožne deske A (slika 114.) stoji pravokotno na njéj
vrtljivo zrcalo f; pravokotno na Slika 114.	zrcalovi ravnini pa ob jednem z
njim vrtljiv kazalec bc. Ob obodu deske A je valjasta pločevina s špranjo pri a in razdeljena na stopinje. Ako vpada skozi špranjo a kita svetlobnih trakov (n. pr. solčnih) in ako kaže kazalec bc na sto-
pinjo 20., vidimo, da se trakovi na zrcalu odbijajo in razsvetljujejo 40. stopinjo. Ako vrtimo kazalec in z njim zrcalo, odbijajo se svetlobni traki na zrcalu tako, da razsvetljujejo na nasprotni strani kazalca isto toliko stopinj od njega oddaljene točke, kolikor stopinj je kazalec oddaljen od špranje.
Poskus kaže, da se svetloba širi premočrtno le v jednem in istem sredstvu; dospevša do trdnega telesa, zrcala, odbija se in se širi v zraku nazaj, vender v drugi meri.
Točka b (slika 115.), v kateri prihaja svetlobni trak ab na površje novega telesa MN, je vpadišče (Einfallspunkt), prema bd v padišči na MN pravokotno stoječa, je vpadna navpičnica (Einfallsloth); prema ab kažoča mer, v kateri svetloba prihaja proti vpadišči, je vpadni svetlobni trak (einfallender Lichtstrahl); prema bf kažoča mer, v kateri svetloba od vpadišča odhaja, je odbit svetlobni trak (reflectierter Strahl); kot a je vpadni kot (Einfallswinkel), kot ß odbojni kot (Reflexionswinkel).
Kakor uče natančna opazovanja in računi, odbija se svetloba, prihajajoča na površje drugega telesa, po teh zakonih:
1.)	Odbojni kot je jednak vpadnemu.
2.)	Vpadni trak, vpadna navpičnica in odbit trak leže v jedni in isti ravnini.
3.)	Odbit trak leži glede vpadnega na nasprotni strani vpadne navpičnice.
Svetlobni trakovi vpadajoči pravokotno na površje drugega telesa, odbijajo se pravokotno na to in se imenujejo glavni trakovi (Hauptstrahlen).
Svetlivost odbitih svetlobnih trakov je vedno manjša nego svet-livost vpadajočih. Sploh velja zakon:
Svetloba dospevša do površja novega sredstva se deloma odbija, deloma pa prehaja v novo sredstvo.
Na pravilnih gladkih in sijajnih površjih se odbija svetloba pravilno. Take ploskve imenujemo zrcala (Spiegel).
§ 158. Ravno zrcalo (ebener Spiegel) je vsaka gladka in sijajna ravnina, katera odbija svetlobo.
Slika 116.
Poskus: Stoječ pred ravnim zrcalom, kakeršno rabiš za po-hišno orodje, vidiš v zrcalu svojo sliko; od tebe izhajajoči, a na zrcalu 'odbiti svetlobni traki imajo tako mer, da prihajajo v tvoje oko navidezno od svetlega in tebi podobnega telesa zadaj za zrca-lujočo ploskvijo.
Da pot odbitih svetlobnih trakov bolj na tanko spoznamo, mislimo si ravno zrcalo ss' (slika 116.) v pro-rezu s papirno ravnino in pred njim svetlo točko A. Iz točke A vpada mnogo svetlobnih trakov na zrcalo, kateri se odbijajo po navedenem zakonu; n. pr. trak An se odbija v meri no, tako da je Anr = ons, trak Ap se odbija v meri pq, tako da je	= m-
Oko v točki o vidi točko A v meri preme on, oko v točki q v meri preme qp. Premi on in qp se sečeta v točki a. Točko a imenujemo sliko točke A, ker prihajajo vsi odbiti svetlobni traki navidezno iz te točke. — Ležo točke a zvemo s sledečim umovanjem. Trikotnika Anp in anp sta skladna (zakaj ?), torej je An = an, Ap — ap. Ako zvežemo točki A in a s premo Aa, katera seče podaljšano ravnino zrcala v točki r, sta tudi trikotnika Anr in anr skladna (zakaj ?), torej je tudi Ar = ar in Arn — arn — 90°.
Kar smo dokazali o odbitih trakih on in pq, velja za vse na zrcalu odbite trake, kakor se lahko prepričamo. Torej sledi:
Podaljšamo li iz svetle točke A na zrcalo vpadajoče, a na zrcalu odbite svetlobne trake, sečejo se ti podaljški zadaj za zrcalom v jedni točki, katera je od zrcala isto-toliko oddaljena kakor svetla točka A.
Točka a se imenuje geometrijska ali navidezna slika (geometrisches oder scheinbares Bild) točke A.
Znajoči ležo slike svetle točke najdemo lahko tudi sliko kakega predmeta. — Vzemimo, da je ab (slika 117.) svetel predmet pred ravnim zrcalom MN. Slika točke a je v točki a\ v jednaki razdalji za zrcalom kakor a
Slika 117.
Slika 118. JB1
pred zrcalom; slika točke b je v b\ slika točke c je v c' i. t. d. Vsaka točka predmeta ob ima svojo sliko; ker sledijo točke predmeta nepretrgoma druga drugi, slediti morajo isto tako njih slike. a'b' je torej slika predmeta ab.
Glede oblike in veličine sta slika in predmet jed-naka; razloček med njima je ta, da so na desni ležeči deli predmeta v sliki na levi in obratno. Predmet in njegova slika sta simetrična.
Da more oko sliko kakega predmeta v zrcalu videti, treba da sečejo preme vežoče sliko in oko tudi zrcalo. —
Vzemimo,daje AB (slika 118.) svetel predmet pred zrcalom MN. Oko v točki o vidi celo sliko ab, ako je od zrcala le kos EF. EF je v tem slučaji jednak polovici ab (zakaj ?) Ako je oko od zrcala bolj oddaljeno, treba je večjega dela zrcala, da se vidi cela slika. V prav malih zrcalih moremo videti cele slike velikih -predmetov le takrat, ako je oko prav blizu zrcala.
Načrtaj sliko vertikalno stoječega predmeta v vodoravno ležečem zrcalu! — Načrtaj sliko vodoravno ležečega predmeta, ako je zrcalova ravnina proti njemu za 45° naklonjena! — Navadna zrcala so ravne steklene plošče, zadaj obložene z cinkovim amalgamom. Svetloba se odbija v največji meri na zadnji, obloženi ploskvi, nekoliko pa tudi na sprednji, tako da imamo dve sliki, jedna izmed njiju je vender slabo razsvetljena ter se navadno ne opazuje. — Ali moreš na steklenem zrcalu s pomočjo slike določiti, koliko debela je steklena plošča?
Ako postavimo dve ravni zrcali vzporedno drugo proti drugemu, vidimo slike jednega zrcala v drugem in tako prav za prav brezštevilno slik. Te slike imajo od zrcal vedno večje razdalje in manjšo svetlost. Isto tako vidimo več slik v dveh zrcalih, kateri oklepata kot, ako stoji svetel predmet med njijinima ploskvama. Število slik se zmanjša, ako je od zrcal oklepan kot večji. Vse slike leže na obodu kroga, čegar polumer je jednak razdalji svetlega predmeta od presečnice zrcalnih ploskev.
Dokaži to z načrtovanjem! — Orodja, s katerimi gledamo večkratne slike istega predmeta, imenujemo krasnoglede (Kaleidoskope).
Ravna zrcala uporabljamo v vsakdanjem življenji, za razne fizikalne igrače in pri mnogih fizikalnih ali geometrijskih orodjih. — Da dobivamo solnčno svetlobo vsakikrat v sobo v jedni in isti meri, rabimo heliostat (Heliostat), t. j. ravno zrcalo, katero je vrtljivo okoli dveh pravokotno stoječih osij.
§ 159. Kroglasta ali sferična zrcala (sphärische Spiegel). Kroglin odsek uglajen in lesk, da! svetlobo pravilno odbija, zove se kroglasto ali sferično zrcalo; in sicer je zrcalo vdrto ali jamasto (Hohl- oder Concavspiegel), ako je vdrta ali jamasta stran gladka in leska, izbočeno (Convexspiegel), ako je zunanja, izbočena stran, gladka in leska.
I. Vdrto ali jamasto zrcalo. Vzemimo, da je AB (slika 119.) jamasto zrcalo in C središče krogle, od katere je zrcalo odsek, D točka
v središči zrcalne ploskve, optično središče (optischer Mittelpunkt) imenovana. Prema DC se imenuje optična os, lok AB širina ali otvor zrcala.
Polumeri stoje pravokotno na zrcalovem površji, torej določujejo ob jednem tudi vpadne navpičnice. — Svetlobni trakovi idoči skozi središče C vpadajo na zrcalo pravokotno, torej se odbijajo v isti meri. Taki svetlobni trakovi so glavni trakovi (Hauptstrahlen).
Poskusi: Ako držiš jamasto zrcalo proti solncu. da vpadajo solnčni traki vzporedno z njegovo osjo in ako potem odbite trake prestrezaš na malem koščeku papirja, vidiš, da se stičejo v točki F (slika 120.), ležeči med točkama C in D. V tej točki F se užigajo
lahko gorljive reči, n. pr. kresilna goba, uži-galni klinčki; svetloba je v njej zelo velika.
Slika 120.	Točkah se imenuje gorišče (žarišče, Brenn-
punkt), razdalja gorišča F od središča D je daljina gorišča (Brennweite). — Ležo gorišča F na premi DC moremo določiti tako-le: Ako zaznamenuje EGWCD (slika 119.) vpa-dajoč solnčni trak, GF pa odbit trak, je EGG — CGF in EGC = -šC GGF (izmenična kota), torej je trikotnik FCG jednakokrak in GF — FC. Ako je GE blizu osi DC, smemo tudi GF in DF smatrati približno jednaki. Iz tega sledi:
Vzporedno z osjo vpadajoči svetlobni traki se sečejo, ko so bili na zrcalu odbiti, v jed ni točki, v gorišči, katero razpolavlja polumer zrcala.....1.)
Slika 119.
Postaviš li gorečo svečo ali kak drug majhen svetel predmet v gorišče F, ter prestrezaš li na zrcalu odbite svetlobne trake, najdeš jih z osjo vzporedne.
Iz gorišča na jamasto zrcalo prihajajoči svetlobni traki se odbijajo na zrcalu v takih merih, da so po odboji z optično osjo vzporedni.....2.)
Poskus: Pravokotno na os postavi med točkama F in C gorečo svečo, pred zrcalom pa premikaj prosojen papirnat zaslon v taki meri, da prestreza iz sveče izhajajoče, a na zrcalu odbite svetlobne trake. — V določeni razdalji od zrcala dobiš na tem zaslonu večjo in vzvrneno sliko goreče sveče. —
Z načrtovanjem se najlaže prepričaš, kako je nastala ta slika. — Vzemi, da je AB (slika 121.) svetel predmet stoječ pred zrcalom VW. — Slika točke A mora ležati na glavnem traku AC, ker se ta odbija v svoji meri, in sicer na onem mestu, kjer se stičeta svetlobni trak AC in še drug iz točke A prihajajoč, a na zrcalu odbit trak. Trak Ae II Co se odbija (po 1.) skozi gorišče F ter seče po odboji trak AC v točki a. V tej točki se stičejo tudi vsi drugi iz točke A prihajajoči, a na zrcalu odbiti svetlobni traki; torej je a slika točke A. Iz istega uzroka je b slika točke B. Slike drugih pred-metovih toček slede isto tako, kakor slede točke na predmetu druga drugi, ab je torej slika predmeta AB; večja je nego predmet AB, vzvrnena in od zrcala bolj oddaljena nego točka C.
Svetel predmet stoječ med goriščem in središčem jamastega zrcala daje za goriščem večjo in vzvrneno sliko.....3.)
Ta slika se imenuje objektivna ali fizična, ker se da na papirji prestrezati. Na zrcalu odbiti svetlobni traki se v točkah te slike v resnici stičejo.
Isto tako se prepričaš s poskusi o pravosti teh zakonov:
Slika v središče jamastega zrcala postavljenega svetlega predmeta leži tudi v središči, vzvrnena je in ravno tolika, kolik je predmet.....4.)
Svetel predmet, kateri je od zrcala bolj oddaljen nego zrcalovo središče, daje med goriščem in središčem vzvrneno in zmanjšano sliko.....5.)
Čim bolj oddaljuješ predmet od zrcala, tem bolj se zmanjšuje njegova slika in tem bolj se bliža gorišču.
Svetel predmet stoječ med goriščem in zrcalom daje zadaj za zrcalom povečano in po konci stoječo sliko. ... 6.)
Ta slika se ne da prestrezati, torej je le geometrijska ali navidezna. Z načrtovanjem dobivaš to sliko tako-le:
Vzemi, da je AB (slika 122.) svetel predmet, stoječ med zrcalom VW in med goriščem F, in da zaznamenuje C središče zrcala. Glavni trak AC se odbija v svoji meri, vzporedno z osjo vpada-joči trak Ae se odbija skozi gorišče F. Ta dva odbita svetlobna traka se sečeta zadaj za zrcalom, ako ju le zadosti podaljšaš. Slika točke A mora biti torej v točki a zadaj za zrcalom. Iz istega uzroka je b slika točke B in ah slika predmeta AB.
Dokazi vse navedene zakone z načrtovanjem in preiskuj, kako se menjavata veličina in leža slike, ako jemlješ svetel predmet v različnih razdaljah od zrcala! — Kako moreš praktično najti daljino gorišča in polumer jamastega zrcala? —
Z načrtovanjem se prepričaš, da se sečejo vzporedno na jamasto zrcalo vpadajoči, a na zrcalu odbiti svetlobni traki v jedni točki, v gorišči, le takrat, ako vpadajo na zrcalo blizu njegovega optičnega središča. Ob robu zrcala vpadajoči vzporedni svetlobni traki sečejo po odboji os v točkah, ki leže bliže zrcala nego gorišče. Pri precej širokih jamastih zrcalih ne moremo prav za prav govoriti o gorišči kakor točki, ampak o goriškem prostoru (Brennraum). Iz tega pa sledi, da narejajo precej široka jamasta zrcala nekoliko zmedene slike, ker so slike predmetovih toček majhne ploskve, ki se deloma krijejo.
Jamasta zrcala uporabljamo: da majhne predmete povečujemo (pri drobnogledih), da kak majhen prostor razsvetljujemo, da užigamo lahko gorljive reči i. t. d.
Slika 122.
II. Izbočeno zrcalo. Poskus: Gledaš li v izbočeno zrcalo, n. pr. v stekleno kroglo, ki je znotraj obložena z cinkovim amalgamom, vidiš v njem po konci stoječe in zmanjšane slike onih predmetov, kateri stoje pred zrcalom. Od zrcala bolj oddaljeni predmeti dajejo manjše in od zrcala bolj oddaljene slike nego blizu zrcala stoječi predmeti.
Solnce daje v izbočenem zrcalu jasni točki jednako sliko, katera je izmed vseh slik od zrcala najbolj oddaljena. — Na zrcalo vpadajoči vzporedni svetlobni traki odbijajo se na zrcalu tako, da se stičejo po odboji njih podaljški v točki ležeči zadaj za zrcalom. To točko imenujemo navidezno ali geometrijsko gor išče izbočenega zrcala. Gorišče razpolavlja polumer zrcala.
Vzemimo, da je VW(slika 123.) kroglin odsek, lesk in uglajen na zunanjem, izbočenem površji, in da je AB svetel predmet pred njim. Iz točke A v meri preme AC prihajajoči svetlobni trak vpada na zrcalo pravokotno, torej se odbija v svoji meri. Vzporedno z osjo OC vpadajoči svetlobni trak Ae se odbija v meri ey ; prema ey -seče zadaj za zrcalo podaljšana isto tako podaljšan glavni trak v točki a. Točka a je slika točke A. — Iz istih uzrokov je b slika točke B in ab slika celega predmeta AB.
Slika ab je navidezna, leži med točkama F in 0, in sicer je zrcalu bliže, ako je predmet bliže zrcalu in obratno.
Dokazi na podoben način, kakor pri jamastem zrcalu, da razpolavlja gorišče F polumer OC, ako vpadajo z osjo vzporedni svetlobni traki blizu točke O!
Izbočena zrcala razpršujejo vzporedne svetlobne trake, imenujejo se torej časi tudi razmetna zrcala (Zerstreuungsspiegel).
Zrcala morejo biti, kakor se razume samo ob sebi, tudi va-ljasta, stožkovita i. t. d. Valjasta zrcala dajejo v meri valjeve osi jednako velike slike, kakor je predmet, v širini pa zmanjšane slike, ker so v tej meri prav za prav izbočena zrcala.
Slika 123.
np	
	
§ 160. Nepravilni odboj svetlobe. Razmet svetlobe
(Unregelmässige Reflexion des Lichtes. Zerstreuung des Lichtes). Površje hrapavih teles je sestavljeno iz brezštevilno, razno naklonjenih malih ravnin; svetlobni traki vpadajoči na taka telesa se ne odbijajo več pravilno. Vsak snopič vzporedno vpadajočih svetlobnih trakov se razpršuje na vse strani v isto toliko odbitih trakov, katerih vsak zäse prav slabo sveti. Tak odboj svetlobe se imenuje razmet. Pri hrapavih ploskvah ne morejo nastajati slike predmetov, razpršena svetloba pa dela posamezne dele površja vidne.
Po polnem gladke ploskve bi ne mogli videti, ker bi vso svetlobo odbijala pravilno. Takih ploskev vender ni. Zrcala še toliko uglajena imajo, če tudi le brezkončno male, jamice in grbe, na katerih se svetloba razpršuje ter dela zrcala vidna.
V zraku plavajoč prah nam dela solnčne svetlobne trake vidne. Solnčna svetloba se razpršuje tudi na zračnih molekulih, meglenih mehurčkih in prašnih delih v zraku; torej je lahko razvidno, da imamo razsvetljene tudi prostore, v katere solnčna svetloba neposredno ne dohaja. Jutranje in večerno svitanje ima uzrok v razmetu šolnčne svetlobe v višjih zračnih plasteh. Zjutraj, ko je solnce še pod obzorom, in zvečer, ko je že zatonilo, dohajajo njegovi traki v višje zračne plasti ter se na teh na vse strani razpršujejo. Ta razpršena svetloba dela nam zgornje zračne plasti vidne. Svitanje neha. ali se začenja, ko je solnce 18° pod obzorom. Na ravniku je svitanje najkrajše, proti tečajema pa traja več časa. Po letu traja svitanje v naših krajih skoro vso noč; meseca marca in oktobra pa le dve uri.
3. Lom svetlobe.
§ 161. Zakoni, po katerih se svetloba lomi (Gesetze der Brechung des Lichtes). Svetloba prehajajoča iz jednega sredstva v drugo, deli se na površji novega sredstva v dva dela; jeden del se odbija po zakonih, kateri so nam že znani, drugi del pa prehaja v novo sredstvo. — Koliko svetlobe v novo sredstvo prehaja, zavisi od tega, ali je to bolj ali menj prozorno in bolj ali menj gosto. Vsako telo vsrkava nekoliko v njem šireče se svetlobe, in sicer tem več, čim debelejše je. Navadno neprozorna telesa vsrkavajo teköj v prvih plasteh vso nänja padajočo svetlobo; prozorna jo prepuščajo, četudi nekoliko oslabljeno.
Na površji novega sredstva v to prehajajoči svetlobni traki menjajo sploh tudi svojo mer; to prikazen zovemo lom svetlobe.
Kako se svetloba lomi, kaže ta-le poskus:
Polukrožna posoda (slika 124.) ima steno ab neprozorno, v središči polukroga je prirejena in s stekleno ploščico zakrita ozka
špranjica. Polukrog je razdeljen na ločne stopinje in središče polukroga zaznam enovano z 0. •— Posodo napolni do polovice z vodo in spusti skozi špranjo snopič solnčnih trakov, tako da jih vpada nekoliko na vodo, nekoliko pa jih gre po zraku. Na razdeljenem polukrogu vidiš razsvetljeni dve mesti, jedno (60°) je razsvetljeno od trakov prihajajočih skozi zrak, drugo (40°) je razsvetljeno od trakov prihajajočih skozi vodo. Skozi vodo prihajajoči svetlobni traki so izpremenili svojo mer, lomili so se.
Vzemimo, da je n (slika 125.) vpadišče iz zraka na vodo vpadajočega svetlobnega traka In, ter da ima ta trak v vodi mer ns.
Prema dn stoječa v padišči pravokotno na površji novega sredstva je vpadna navpičnica, kot i, katerega oklepata vpadni trak in navpičnica, je vpadni kot, kot r, katerega oklepata trak ns in vpadna navpičnica, je lomni kot (Brechungswinkel), trak ns pa lomljen trak (gebrochener Strahl); ravnina Ind je vpadna ravnina (Einfallsebene), ravnina snf lomna ravnina (Brechungsebene). — Ako je lomni kot manjši od vpadnega, pravimo, da se svetloba lomi proti vpadni navpičnici (zum Einfallslothe); ako je lomni kot večji od vpadnega, lomi se svetloba od vpadne navpičnice (vom Einfallslothe). — Pri gori popisanem poskusu znaša vpadni kot 60°, lomni kot 40°. V vodi se lomi svetloba proti vpadni navpičnici. — Sploh velja pravilo: Svetlobni traki se lomijo proti vpadni navpičnici, ako prehajajo iz redkejšega sredstva v gostejše; od vpadne navpičnice pa se lomijo, ako prehajajo iz gostejšega sredstva v redkejše.
Vender je tudi nekoliko izjem, posebno pri gorljivih tvarinah. N. pr. olje, vinski cvet, terpentinovo olje so redkejši od vode, pa vender lomijo svetlobo bolj nego voda.
Ako pri poskusu (slika 124.) posodo toliko zasukneš, da razsvetljujejo skozi zrak idoči svetlobni traki točko 0°, razsvetljujejo skozi vodo idoči traki ravno isto točko.
Pravokotno na površje novega sredstva vpadajoči svetlobni traki se ne lomijo, ampak imajo v novem sredstvu isto mer.
Ako posodo tako sukaš, da se vpadni kot svetlobe menjava, menjava se tudi lomni kot; ako je postal prvi večji, povečal se je tudi drugi in obratno.
Svetloba se lomi po teh dveh zakonih:
Lomljen trak ostaje v vpadni ravnini.....1.)
Napišeš li iz vpadišča n (slika 125.) s poljubnim polumerom krog, kateri seče vpadni in lomljen trak v točkah a in b, in potegneš li iz teh toček na vpadno navpičnico pravokotnici ad in bf, ostane razmerje teh pravokotnic (ad : bf) neizpremenjeno, naj si bode vpadni kot tolik ali tolik, ako ostaneta sredstvi svetlobe neiz-premenjeni.....2.)
Prehaja li svetloba iz zraka v vodo, znaša to razmerje ^; prehaja svetloba iz zraka v steklo, znaša pa ^ i. t. d.
Da se svetloba prehajajoča iz vode v zrak tudi lomi, kaže ta-le poskus: V posodo z neprozornimi stenami položi denar a (slika 126.), oko pa nastavi
pri O, tako da denarja ne moreš videti. Naliješ li v posodo vode, postane ti denar tekoj viden. — Od denarja prihajajoči svetlobni trak ab se lomi na površji vode od vpadne navpičnice ter prihaja v tvoje oko v meri preme hO. — Ako držiš leseno palico v mirni vodi pošev, tako da nekoliko iz vode moli, in ako gledaš na palico od strani, dozdeva se ti, da je palica na površji vode zlomljena. Kako pojasnjuješ to prikazen? — Imenuj še druge podobne prikazni! —
Astronomijski lom svetlobe (astronomische Strahlenbrechung). Zrak je navzgor redkejši. Svetlobni traki prihajajoči od svetlih nebeških teles se lomijo na svoji poti proti zemlji vsakikrat proti vpadni navpičnici, ko prehajajo iz menj gostih zračnih plastij v gostejše.
Nasledek tega loma je ta, da vidimo nebeška telesa nekoliko bliže svojega temenišča nego so v resnici. Telesa stoječa v našem temenišči vidimo ondii, kjer so v resnici, ker svetlobni traki na posamezne plasti navpično vpadajo ter se ne lomijo. Druga nebeška telesa pa so proti temenišču tem bolj vzdignena, čim bliže so obzoru. — Dokazi to z načrtovanjem! — Astronomijski lom svetlobe podaljšuje nam dan približno za 4—6 minut.
Ako je zrak nemiren, lomijo se svetlobni traki v vedno novih merih, kar ima za posledek, da se nam predmeti dozdevajo nemirni, tres6či.
Slika 126.
Prikazni svetlobnega loma pojasnjujemo z razno hitrostjo svetlobe v posameznih prozornih telesih. V telesih, katera lomijo svetlobo proti vpadni navpičnici, ima svetloba manjšo hitrost nego v onih, katera jo lomijo od vpadne navpičnice.
§ 162. Popolni odboj svetlobe (totale Reflexion). Poskus: V temni sobi napelji s pomočjo ravnega zrcala snopič solnčnih trakov proti štirioglati posodi, polni vode, toliko pošev od spodaj navzgor, da vpadajo na gladino vode približno v kotu 49°. Ako si vodi primešal nekoliko kredinega prahu, postane ti pot solnčnih trakov v vodi vidna. Ako gledaš od zgoraj na površje vode, ne vidiš solnčne svetlobe v nobeni meri, kar kaže, da ne izstopa čez gladino iz vode. Nasprotno pa vidiš vodo razsvetljeno proti drugi strani posode, kar kaže, da se vsa svetloba na površji vode odbija.
Svetlobni traki se lomijo na poti iz vode v zrak od vpadne navpičnice, lomni kot je večji od vpadnega. Ako vpadni kot povečujemo, rasti mora tudi lomni kot, in na vsak način najdemo tolik vpadni kot, da je njemu pripadajoč lomni kot jednak 90°. Za vsak večji vpadni kot moral bi biti lomni kot večji nego 90°, kar je nemogoče. Svetloba se potem več ne lomi, ampak po polnem ali vsa odbija v prvo sredstvo nazaj. Vpadni kot, pri katerem je pripadajoč mu lomni kot prav kot, imenuje se mejni kot (Grenzwinkel), ker tvori mejo med lomom in popolnim odbojem svetlobe.
§ 163. Lom svetlobe v sredstvih, z vzporednimi ploskvami omejenih. Vzemimo, da je BB (slika 127.) prozorna plošča, omejena z vzporednima ploskvama AA, in da je
gostejša od zraka. Vpadajoči svetlobni trak In
,	.	.. , . .v . . . ,	Slika 127.
se lomi pri n proti vpadni navpicnici, pri n pa	/t
od vpadne navpičnice. Vpadni kot pri n' je jednak lomnemu kotu pri n (ker sta izmenična kota), torej se mora izstopivši trak n'V pri n' toliko odkloniti od vpadne navpičnice, kolikor se je pri n tej priklonil; ali In II n'V. Gledajoči pošev skozi steklene plošče vidimo predmete nekoliko v stran potisnene, vender ostane jih medsebojna leža ne-izpremenjena. — Gledajoči skozi tanko prozorno ploščo, navadno še ne čutimo, da vidimo predmete nekoliko v stran potisnene.
§ 164. Lom svetlobe v prizmah. Vsako prozorno telo, ki je omejeno od dveh naklonjenih ravnih ploskev, imenujemo optično prizmo. Navadno dajemo optičnim prizmam obliko tristranih geome-
trijskih prizem ABC (slika 128.) in jih prirejamo od stekla. Naklonski kot ravnin AC in BC (kot c) se imenuje lomeči kot (brechender Winkel') in rob C, v katerem se ravnini stičeta, lomeči rob (brechende Kante).
Ako gledaš skozi tako prizmo, vidiš predmete proti lomečemu robu premaknene.
Vzemimo, da je LE na ravnino AC vpadajoči svetlobni trak. Ako potegnemo Gk pravokotno na AC, a je vpadni kot in b lomni kot. Lomljen trak ima vprizmi merEF; pri F v zrak prihajajoč se odkloni od vpadne navpičnice Hk, da ima mer FO. Oko v točki O vidi točko L v meri preme OL". V prizmo prihajajoči in iz nje odhajajoči svetlobni trak oklepata kot LDL" = L'OL", katerega imenujemo odklonski kot ali prizmatični odklon (Deviations- oder Ablenkungswinkel)^
Izkušnja, isto tako tudi račun, učita, da odklanjajo prizme svetlobne trake v večji meri, ako imajo večje lomeče kote, in da je kolikost odklonskega kota zavisna tudi od tvarine, od katere je prizma.
§ 165. Kroglaste ali sferične leče (Kugel- oder sphärische Linsen). Vsako prozorno telo, omejeno od dveh kroglastih, ali od
jedne kroglaste in jedne ravne ploskve, imenuje se leča. Leče v sredini debelejše nego ob robih so izbočene ali zbiralne (Convex- oder Sammellinsen); leče v sredini tanše nego ob robih so jamaste ali razni etne (Concav- oder Zerstreuungslinsen) (slika 129.)
Izbočene leče so:
1.) Dvojnoizbočena (biconvex) a, omejena od dveh kroglastih ploskev, kateri obračata navzven izbočeni strani; 2.) ravno-izbočena (planconvex) a', omejena od jedne
Slika 128.
Slika 129.
ravne in jedne kroglaste ploskve; 3.) jamastoizbočena (concav-convex) a", omejena od jedne izbočene, in jedne jamaste ploskve; izbočena ploskev je bolj ukrivljena nego jamasta.
Jamaste leče so:
1.) Dvojnojamasta (biconcav) b, omejena od dveh kroglastih ploskev, kateri obračata navzven jamasti strani; 2.) ravnojamasta (planconcav) bomejena od jedne ravne in jedne jamaste ploskve; 3.) izbočenojamasta (convexconcav) b", omejena od jedne izbočene in jedne jamaste ploskve; jamasta je bolj ukrivljena nego izbočena.
Prema idoča skozi središči mejnih ploskev se zove lečina os (Axe der Linse); točka na osi od obéh mejnih ploskev jednako oddaljena je optično središče leče (optiseher Mittelpunkt der Linse).
§ 166. Lom svetlobe v izbočenih ali zbiralnih lečah. Poskus: Lečo AB (slika 130.) drži proti solncu, tako da vpadajo
se solnčni traki, prihajajoči iz leče, stičejo, je tudi največja toplota; lahko gorljive reči, n. pr. kresilna goba, žveplenke i. t. d., se užigajo. Točka F se imenuje gor išče (žarišče, Brennpunkt); njena razdalja od lečinega središča pa daljina gorišča (Brennweite).
Ker moremo zdaj to, zdaj ono stran proti solneu obračati, razvidno je, da ima vsaka leča dve gorišči: jedno na levi, drugo na desni strani; obe imata isto daljino.
Izbočena leča lomi vzporedno z njeno osjo nanjo vpadajoče svetlobne trake v takih merih, da se na drugi strani leče sečejo v jedni točki — v gorišči.....1.)
Poskus: Ko si na tak način določil ležo gorišča, postavi v temni sobi v jedno gorišče gorečo svečo, zadaj za lečo pa papirnat zaslon. Zaslon je v raznih razdaljah za zaslonom v jednako velikem krogu razsvetljen; iz leče prihajajoči svetlobni traki so torej vzporedni.
Iz svetle točke v gorišči skozi lečo prehajajoči svetlobni traki izstopajo iz nje z osjö vzporedno.....2.)
Slika 130.
B
solnčni traki 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 nego je to, razsvetljen je zaslon v večjem krogu. V točki F, v kateri
il*
Leča lomi vsak nanjo vpadajoči svetlobni trak dvakrat, pri vstopu proti vpadni navpičnici, pri izstopu od vpadne navpičnice. Polumeri mejnih ploskev so ob jednem tudi vpadne navpičnice. — Načrtaj pot vzporedno z osjo vpada-jočih trakov!
Za druge poskuse služi ta-le priprava: Na deski, v centimetre razdeljeni (slika 131.), postavljeni so po vrsti: goreča sveča, izbočena leča in papirnat zaslon. Ko si s pomočjo solnčnih trakov določil daljino gorišča, moreš s to pripravo dokazati tudi te-le zakone:
Slika 131.
Ako je razdalja svetlega predmeta večja nego dvakratna daljina gorišča, daje predmet, na drugi strani leče vzvrneno in zmanjšano fizično sliko, ležečo med jeden-in dvakratno daljino gorišča.....3.)
Slika se zmanjšuje in bliža gorišču, ako se predmet od leče oddaljuje. Predmet v neskončni oddaljenosti daje sliko v gorišči in sicer je slika le točka.
V dvakratni daljini gorišča stoječ predmet daje na drugi strani leče v isti razdalji vzvrneno fizično in isto toliko sliko.....4.)
Ako je razdalja svetlega predmeta od leče manjša nego dvakratna daljina gorišča in večja nego jeden-kratna, njegova slika je na drugi strani leče povečana, vzvrnena, fizična in v večji razdalji, nego je dvakratna daljina gorišča.....5.)
Slika postaja vedno večja in se od leče bolj oddaljuje, ako se predmet bliža gorišču; stoji li predmet v gorišči, leži njegova slika v neskončni oddaljenosti, iz leče prihajajoči svetlobni trakovi so vzporedni.
Predmet stoječ med goriščem in lečo daje na isti strani po konci stoječo, povečano in geometrijsko sliko.....6.)
Čim bliže leči je predmet, tem manjša in tem bliže leči je njegova slika.
Slika 132.
O pravosti navedenih zakonov se uverimo lahko tudi z načrtovanjem. Vzemimo dvojnoizbočeno lečo O (slika 132.) in pred njo pravokotno na osi stoječ predmet AB, in recimo, da je -F gorišče leče. Da določimo sliko točke A, treba je preiskovati pot najmenj dveh iz nje izhajajočih svetlobnih trakov. Svetlobni trak, na lečo prihajajoč v meri preme A O, vpada na lečo v tako malem kotu, da ga smemo smatrati za pravokotno vpadajočega. Torej se
na desni mejni ploskvi ne lomi; iz istega uzroka se ne lomi tudi na drugi strani leče. — (Svetlobni traki meroči skozi središče leče se torej v njej ne lomijo, imenujejo se glavni traki.) Drugi iz točke A prihajajoč svetlobni trak, kateri je zelo pripraven za določevanje slike, je z osjo vzporedno vpadajoč; ta meri prihajajoč iz leče skozi gorišče F in seče glavni trak A O v točki a. Točka a je torej slika točke A, in sicer fizična slika, ker se svetlobna traka v njej v resnici sečeta. Iz istih uzrokov je h slika točke B in ab slika predmeta AB. ab je večja nego AB in leži izven dvakratne daljine gorišča. — Ko bi bil ab svetel predmet, bila bi AB njegova slika. (Zakaj?)
Vzemimo, da je svetel predmet AB (slika 133.) leči O bliže nego gorišče f in da sta F in / gorišči leče. Jednako postopaje, kakor poprej, dobimo na tisti strani leče, kjer je predmet, večjo in po konci stoječo sliko. Glavni trak AO in vzporedno z osjo vpadajoč trak se po izstopu iz leče ne sečeta na levi strani, ampak le njijina podaljška na desni. Slika je torej geometrijska ter se ne da prestrezati.
Slika 133.
A p '»		■ _i--
T ^- O *	h	>
Navedeni zakoni so veljavni za vse tri izbočene leče; vender daljine gorišč niso pri vseh treh lečah jednake, čeravno so polumeri mejnih ploskev jednaki. Največjo daljino gorišča ima jamastoizbočena in najmanjšo dvojnoizbočena leča. Izbočene tri leče se imenujejo zbiralne, ker vzporedno vpadajoče svetlobne trake zbirajo v gorišči.
Dokaži pravost navedenih zakonov pri vseh treh lečah za razne teže predmeta z načrtovanjem!
Zbiralne leče rabimo za zažigalna in povečalna stekla, in za veliko vrsto optičnih orodij, o katerih bodemo pozneje govorili.
§ 167. Lom svetlobe v jamastih ali razmetnih lečah.
Poskus: Dvojnojamasto lečo (slika 134.) postavi proti solncu tako,
da vpadajo solnčni trakovi nanjo vzporedno z njeno osjo. Za lečo pa premikaj papirnat zaslon. Iz leče prihajajoči svetlobni traki razsvetljujejo zaslon v vedno večjih krogih, ako ga od leče oddaljuješ; razsvetljena ploskev na zaslonu ima v središči najmanjšo, ob obodu največjo svetlost. Iz tega je razvidno, da izstopajo svetlobni traki iz leče razhodno in da imajo takšno mer, kakor bi prihajali iz svetle točke F ležeče pred lečo. Točka F se imenuje razmetiščefZerstreuungspunkt) aliumišljenogorišče (imaginarer Brennpunkt) ; njena razdalja od središča leče je daljina razme-tišča ali gorišča.
Tudi ta leča ima dve jednako od središča oddaljeni gorišči, ker moreš vsako stran obračati z istim vspehom proti solncu.
Vzporedno z osjo vpadajoči svetlobni traki se lomijo v dvojnojamasti leči, tako da izstopajo vmerih,kakor bi prihajali iz gorišča pred lečo.
Poskus: Ako gledaš skozi dvojnojamasto lečo kak večji predmet, vidiš ga na isti strani, kjer je v resnici, zmanjšanega, po konci stoječega in leči nekoliko bliže. Z načrtovanjem dobiš prav lahko slike, katere narejajo jamaste leče. — Vzemi, da je AB svetel predmet pravokotno na osi stoječ pred lečo O (slika 135.) Trak AO je glavni trak ter se v leči ne lomi. Vzporedno z osjo FO vpadajoč trak izstopa iz leče v meri, kakor bi prihajal iz gorišča F, njegov podaljšek pa seče glavni trak v točki a, katera je slika točke A. — Iz istih uzrokov je ob slika predmeta AB, manjša, po konci stoječa, navidezna ter bližnja leči nego gorišču,
Slika 134.

To, kar smo povedali o dvojnojamasti leči, velja tudi o drugih dveh jamastih lečah.
Zakaj imenujemo jamaste leče tudi razmetne leče? — Pokaži z načrtovanjem, kako lomi katera koli jamastih leč na njó vpadajoče svetlobne trake! — Načrtaj slike predmetov za vse tri razmetne leče in preiskuj, katera nareja najbolj zmanjšane slike! — Preiskuj z načrtovanjem, kako se izpreminjata veličina in leža slike pri isti leči, ako se predmet leči bliža ali od njé oddaljuje!
§ 168. Sferični odklon leč (sphärische Abweichung der Linsen). Ker so mejne ploskve leč kroglaste, ne vpadajo vsi iz jedne točke na lečo prihajajoči svetlobni traki v istem vpadnem kotu; vpadni koti ob robih vpadajočih trakov (robnih trakov) so večji nego vpadni koti blizu središča vpadajočih (srediških trakov). Iz tega sledi, da leča robne trake bolj lomi nego središke, in da se pri zbiralnih lečah robni traki sečejo bliže središča nego drugi. Slika točke po tem ni več točka, ampak majhen krog. To prikazen, katera ima svoj uzrok v kroglasti ali sferični obliki leč, imenujemo sferični odklon ali razsip z okroglosti. Zaradi tega odklona slike predmetov niso po polnem razločne, ker se krožne slike posameznih toček deloma krijejo. Gorišče prav za prav tudi ni točka, ampak majhna ploskev.
Sferični odklon se dá nekoliko odstraniti, ako postavimo pred lečo zaslonko (Diaphragma, Blendung), t. j. neprozoren obroč, kateri robnih trakov do leče ne propušča. Sferični odklon se dá tudi s tem zmanjšati, da se polumera leče primerno izbereta. Jamastoizbočene leče, katerih izbočena stran je obrnena proti predmetu, imajo prav majhen odklon, torej narejajo najbolj razločne slike.
Dokazi z natančnim načrtovanjem, da vpadajo robni svetlobni traki v večjih kotih, in preiskuj ležo toček, v katerih se sečejo iz leče prihajajoči svetlobni trakovi!
4. Razkroj svetlobe v njene sestavine.
§ 169. Spektrum. Poskus: V drugače po polnem temno sobo spusti s pomočjo ravnega zrcala (heliostata) skozi malo špranjico b
Slika 135.
Slika 136.
(slika 136.) snopič solnčnih trakov. Na zaslonu, špranjici nasproti postavljenem, dobiš malo liso d. Ako solnčne trake pre-strežeš s prizmo s, odklanja prizma svetlobne trake navzdol, namesto lise d pa vidiš na zaslonu med r in v krasno barvano, raztegneno sliko. V tej barvani sliki, katero imenujemo spektrum ali šar, razločujemo po vrsti barve: rudečo, pomarančasto, rumeno, zeleno, svetlomodro, temnomodro in vijoličasto. Te barve, imenujemo jih skupno prizmatične ali spektralne (prismatische oder Spectralfarben), niso ločene druga od druge, ampak prehajajo postopno druga v drugo. Prvobitni meri solnčnega traka najbliže je rudeča, najbolj od te odklonjena pa vijoličasta. Rudeča barva je torej najmenj, vijoličasta najbolj lomljiva.
Poskus: Na zaslonu, s katerim prestrezaš spektrum, naredi majhno špranjico; potem pa postavi zaslon tako, da propušča le rudeče svetlobne trake. Prestrežeš li te trake zadaj za zaslonom z drugo prizmo, ne dobiš več novega spektra; druga prizma odklanja le rudeče svetlobne trake nekoliko v stran. — Isto najdeš, ako prestrežeš z drugo prizmo katerokoli prizmatičnih barv. — Prizmatične barve se ne dajo dalje razkrajati, torej jih imenujemo jednostavne (einfach, homogen).
Poskus: Med prizmo in zaslon postavi zbiralno lečo Z (slika 137.), da zbere vse barvene trakove v točki /. S tem postane točka /zopet
bela. — Iz teh treh poskusov torej sledi:
Bela solnčna svetloba je sestavljena iz raznih barv, v katere se da razkrajati, ako se lomi v prizmah.....1.)
Prizmatične barve (sestavine bele svetlobe) so jednostavne in razno lomljive; največja lomljivost pripada vijoličasti, najmanjša pa rudeči. . . . . 2.)
Prizmatične barve se dajo združiti zopet v belo svetlobo.....3.)
Jemlješ li pri prvem poskusu prizme od iste tvarine pa z različnimi lomečimi koti, vse drugo pa pustiš neizpremenjeno; dobivaš širje spektre, ako ima prizma večji lomeč kot. Prizme od različnih tvarin in z jednakimi lomečimi koti narejajo različno široke spektre. Prizme od svinčenega ali flintovega stekla (Flintglas) narejajo širje spektre nego prizme od vapnenega ali kronskega stekla (Croumglas).
Učeči se zakone o zvoku smo slišali, da zavisi višina tonov jedino le od števila tresAjev v jedni sekundi. Na podoben način si pojasnjujemo različne barve. Število gtrovih tresajev v jedni sekundi je različno barvanim svetlobnim trakom različno. Natančni računi in merjenja kažejo, da stori eter v rudeče barvanem svetlobnem traku v sekundi približno 400 bilijonov tresajev, v vijoličasto barvanem pa približno 700 bilijonov tresajev.
Frauenhoferjeve črte. Ako narediš pri prvem poskusu tega paragrafa špranjo b zelo ozko in postaviš prizmo z lomečim robom vzporedno s špranjo, zaslon pa oddaljiš od prizme 2 do 3 metre, dobiš prizmatične barve bolj ločene in čiste. Ob jednem pa opazuješ v spektru temne črte, vzporedne z lomečim robom prizme. Te črte so razvrščene v vseh barvah, nekatere so bolj razločne, druge menj, ter se imenujejo Frauenhoferjeve črte (FrauenhofeSscheLinien). —
Tudi drugi izvori svetlobe dajejo spektre, vender so spektri različnih izvorov zelo različni. Razbeljena in sveteča trdna telesa dajejo nepretrgane spektre brez Frauenhoferjevih črt. Sveteči plini, posebno plini od kovin, dajejo spektre sestoječe le iz posameznih svetlih črt, katere so potem, kakeršen je izvor svetlobe, raznolomljive. N. pr. plamen vinskega cveta, v katerem je raztopljene nekoliko kuhinjske soli, ima rumeno barvo; spektrum tega plamena sestoji iz dveh po ozki temni črti ločenih črt, in sicer ležita ti barvani črti ravno na istem mestu, kjer je rumena barva solnčnega spektra. Litij daje plamenu lepo rudečo barvo; spektrum tega plamena sestoji iz dveh črt, iz rudeče in rumene, katerih leža v spektru je določena. — Na tak način se da dokazati, je li se nahaja mala trohica kake kovine plinasto žareča v kakem plamenu. Na to se opira spektralna analiza, katero sta izumila Bunsen in Kirchhoff (1. 1860.)
§ 170. Mešane in komplementarne barve (Misch- und Complementarfarben). Poskusi: a) Ako pri poskusu slika 137. nekaterim barvam z neprozornim telesom, n. pr. z drobno leseno palico, zaprečiš pot do leče, da jih ni v sliki f, slika / ni več bela, ampak dobi novo barvo, katera je mešana iz barv, na zaslon prihajajočih. Ako zaprečiš pot rudeči barvi, slika f je zelena; ako zaprečiš pot zeleni, združijo se ostale v novo rudečo barvo. — b) Ako postaviš pred lečo (slika 137.) prizmo z malim lomečim kotom (3—5°), tako da sta lomeča roba obeh prizem vzporedna, dobiš na zaslonu dve sliki, sliko / in drugo poleg nje, katera je od male prizme nekoliko v stran odklonjena. Prestreza li druga prizma samo
rudečo barvo, slika /je zelena, odklonjena slika pa rudeča. Barvi teh dveh slik imata to posebno svojstvo, da se združujeta ali dopolnjujeta v belo barvo. Dve barvi, kateri dajeta združeni belo barvo, imenujeta se komplementarni ali dopolnilni.
Dopolnilni barvi sta: pomarančasta in svetlomodra, rumena in temnomodra, zelenorumena in vijoličasta i. t. d. Dopolnilne barve druga poleg druge posebno prijajo našim očem.
Vsaka mešana barva se dä s prizmo razkrojiti v njene sestavine. — Zmesi raznih barvil niso po polnem istobarvene, kakeršna je mešana barva istoimenskih prizmatičnih barv, ker niso nikdar toliko čiste.
§ 171. Barvenost teles (Körperfarbe). Poskus: Na zaslonu (slika 136.) drži na mestih, kjer se kažejo prizmatične barve, rudeč kos papirja. V rudeči barvi vidiš ga rudečega, v drugih pa je ali temen, črn, ali pa menja svojo barvo. Zelen papir ima svojo zeleno barvo le v zelenem oddelku spektra, v drugih je bolj ali menj temen ali črn. Bel papir ima v vsakem oddelku spektra öno barvo, katera nanj vpada; v rudeči je rudeč, v modri moder i. t. d. Črn papir je v vsaki barvi črn, barve na njem so nevidne.
Neprozorna telesa dobivajo svojo posebno barvo vsled tega, da razkrajajo nänja vpadajočo svetlobo ter jo v različni meri razpršu-jejo. Črna telesa ne odbijajo nobene nänja vpadajoče svetlobe, ampak jo vso vsrkavajo; bela telesa odbijajo solnčno svetlobo v istem razmerji sestavljeno, v katerem nanja vpada. Drugače barvana telesa razkrajajo nänja vpadajočo solnčno svetlobo v njene sestavne barve, nekoliko teh barv vsrkavajo, druge, in sicer one, v katerih se nam kažejo, pa nepravilno odbijajo. Budeč pečatni vosek n. pr. odbija le rudečo barvo, vsako drugo pa vsrkava. Bazsvetljen z zeleno-barvano svetlobo vsrka jo, a ne odbija je, torej je temen, črn. Vsako barvano telo mora menjati svojo barvo, ako je razsvetlimo z barvano svetlobo, izvzemši takrat, ko je barvana svetloba istovrstna z njegovo prirodno barvo.
Poskusi: Solnčne trake, kateri prihajajo skozi rudečo stekleno ploščo, prestrezi s prizmo, kakor pri poskusu v sliki 136. Spektrum nima več vseh prizmatičnih barv, ampak le rudečo in morebiti nekoliko pomarančaste. — Solnčno svetlobo, katera prihaja skozi modro stekleno ploščo, najdeš sestoječo le iz modre in vijoličaste barve. — Svetloba, katera prihaja skozi belo steklo, kaže se isto tako sestavljena, kakor solnčna svetloba sploh.
Prozorna telesa dobivajo svojo barvo s tem, da nekatere prizmatične barve solnčne ali bele svetlobe posrkajo, druge pa prepuščajo, in sicer one, v katerih se nam kažejo.
Prozorno telo je brezbarveno, belo ali vodeno-belo, ako propušča vse prizmatične barve v jednaki meri in sestavi.
Rudeče steklo vsrkava vse druge prizmatične barve, rudečo pa propušča; zeleno steklo propušča zeleno barvo, druge pa vsrkava i. i. d.
Kaj opazuješ, ako gledaš skozi rudeče steklo, za katerim je zeleno? — V kakšni barvi vidiš rudečo rožo, ako jo gledaš skozi zeleno ali rumeno steklo? — Kako pojasnjuješ, da vidiš različne predmete v drugih barvah, ako jih gledaš skozi barvana stekla? —
Nobeno prozorno telo ne propušča vse nanje vpadajoče svetlobe; nekoliko te svetlobe se v vsakem odbija na njegovih mole-kulih, in sicer različne barve v različnem razmerji. Torej dobiva vsako brezbarveno prozorno telo svojo posebno barvo, ako sestoji iz debele plasti. Tenke plasti destilovane vode so bele, brezbarvene; voda globokih jezer je bolj ali menj bledo modra.
Nebeški oblok bi bil črn, ko bi zrak ne vsrkaval nobene svetlobe; vidimo ga pa v modri barvi, torej odbijajo zračni molekuli modro barvo solnčne ali bele svetlobe. Na visokih gorah je nebeški oblok nad nami bolj temno moder, ker so tanže one zračne plasti, skozi katere prihajajo svetlobni trakovi. — Prah in vodeni mehurčki odbijajo vse barve približno v jednakem razmerji; ozračje je bolj belo, ako je v njem veliko prahu ali meglenih mehurčkov.
Zakaj je zrak tako temno moder, ako se nebo po deževnem vremenu zvedri? —
Vodeni hlapi v prelaznem stanji, t. j. ako so toliko zgoščeni, da se začenjajo kmalu pretvarjati v skupnost kapljivih teles, propuščajo v največji meri rudeče in rumene svetlobne trake ter so uzrok jutranje in večerne zarje (Morgen- und Abendrothe). Zjutraj in večer je zrak bolj hladen, nego po dnevi, vodeni hlapi v njem so torej bolj gosti. Iz istega uzroka ima tudi solnce rumeno barvo, ako je nebo nekoliko megleno.
§ 172. Mavrica (Regenbogen). Na nebeškem obloku vidimo dostikrat razpet pas, sestavljen iz vseh prizmatičnih barv; imenujemo ga mavrico ali dogo. Natančno opazovanje nas uči, da je mavrica vidna, ako pred nami deži, za nami pa solnce obseva deževno meglo, in da solnce ne sme stati previsoko. Opoludne ali blizu po-ludne se mavrica nikoli ne vidi. Časih vidimo samo jedno mavrico, časih dve; jedna izmed njiju je svetlejša in nima tolikega polumera, na vnanjem robu je rudeča, na znotranjem vijoličasta; to je prva ali glavna mavrica (Hauptregenbogen); druga ima večji polumer, menj svetla je, barve v njej se vrste nasprotno; ta je stranska mavrica (Nebenregenbogen■).
Vzemimo, da je A (slika 138.) deževna kaplja in da vpada nanjo solnčni trak v meri Sa. Prihajajoč v točko a se lomi ta trak proti vpadni navpičnici v meri ab, v točki b se odbija v meri bc, v točki c se lomi od vpadne navpičnice. Na tej poti se bela svetloba
razkraja v svoje bar-
!5iiKa loo.	,	, ■
vene sestavine, rudeci
■ svetlobni trak izstopa iz kaplje v meri cr, vijoličasti v meri cv. Ako si mislimo v točki 0 opazovalca, potem morebiti da prihajajo v njegovo oko od kaplje A le rudeči, od kaplje B le vijoličasti svetlobni
traki, od kapelj ležečih med tema pa druge prizmatične barve. — Natančni računi uče, da mora biti v tem slučaji od podaljšanih trakov Sa in Oc oklepan kot jednak 42° 24'.
Ako potegnemo skozi solnce S in točko O premo črto, in ako zavrtimo vso sliko okoli te preme kakor osi, opišeta kaplji A in B kroga, premi Oc in Oc' stožkoviti ploskvi. Deževne kaplje, ležeče v krogu od kaplje A opisanem, imajo proti solncu in opazovalcu isto ležo, kakor kaplja A; od vseh prihajajo v točko O rudeči svetlobni traki. Iz istega uzroka prihajajo od toček, ležečih v krogu od kaplje B opisanem, v točko O vijoličasti svetlobni traki.
Na takšen način nastaja glavna mavrica.
Stranska mavrica nastaja na podoben način. Solnčni traki morajo vpadati na deževne kaplje pod njih središčem. Svetlobni trak Sa (slika 139.), vpadajoč na deževno kapljo pod njenim središčem, lomi se pri vstopu v meri ah, v točkah b in c se odbija;
pri d pa izstopa iz kaplje v zrak, lomeč Slika 139.	se od vpadne navpič-
■ nice. Ob jednem se razkraja v prizmatične barve; rudeč svetlobni trak izstopa v meri dr, vijoličasti v meri dv.
Na niže ležečo vodeno kapljo vpada-joči svetlobni trak Sa' se lomi in odbija v
njej, jednako kakor svetlobni trak Sa. Rudeči svetlobni trak izstopa iz kaplje v meri d'r, vijoličasti v meri d'v. Opazovalec vidi torej rudeče svetlobne trake v meri rd', vijoličaste v meri vd. — Ako zavrtimo vso sliko okoli osi, katera veže opazovalčevo oko s solncem, dobimo na obstranskih ploskvah stožcev, opisanih od prem dv in d'r, kaplje, za katere so vpadni koti solnčnih trakov isti, kakor za kaplji A in B. Stranska mavrica mora biti torej isto tako krožen pas, kakor glavna. Njene barve so slabše nego barve glavne mavrice, ker se svetloba jedenkrat več odbija in s tem bolj oslabuje. Rarve slede pa v nasprotnem redu in vsa mavrica je višja od glavne.
Glavna mavrica je vidna, dokler je višina solnca manjša ali jednaka 42° 24'; stranska pa, dokler je višina solnca manjša ali jednaka 53° 46'. Vidna je dalje vsaka mavrica le toliko časa, dokler pada gost dež, katerega solnce jako obseva. — Tudi pri vodometih opazuješ časih kose mavrice, namreč takrat, ako se doli padajoča, voda razpršuje v veliko število drobnih kapljic, katere solnce pošev obseva.
§ 173. Kromatični odklon leč (chromatische Abiveichung der Linsen). Poskus: Ako prestrežeš snopič solnčnih trakov z zbiralno lečo in ako zadaj zanjo postavljaš papirnat zaslon, najdeš ga v nekaterih razdaljah v krogu razsvetljenega in vijoličasto obrobljenega, blizu leče pa v krogu razsvetljenega in rudeče obrobljenega; jedino le v gorišči dobiš skoro po polnem belo, točki podobno solnčno sliko. — Leče narejajo sploh nekoliko, vsaj ob robih, barvane slike.
Ta nedostatek leč se imenuje kromatični odklon.
Uzrok te prikazni je lahko najti. — Leče smemo smatrati kakor prizme z ukrivljenimi ploskvami, katere imajo na vsakem mestu drug lomeč kot. Zaradi tega lomijo leče svetlobo ter jo tudi razkrajajo v njene barvene sestavine.
Rudeči trak vzporedno z osjo vpadajoče bele svetlobe (slika 140.) izstopa iz leče menj lomljen, torej tudi menj od prvobitne meri odklonjen nego vijoličasti. Iz tega pa sledi, da imajo rudeči svetlobni traki svoje posebno gorišče in isto tako tudi vse druge prizmatične barve. Daljina gorišča rudečih svetlobnih trakov je večja od daljine gorišča vijoličastih. — Tudi to je uzrok, da pri lečah gorišče prav za prav ni točka, ampak majhna ploskev.
Slika 140.
	Bfl|
	
§ 174. Akromatične prizme in leče. Dve prizmi, jedna od flintovega, druga od kronskega stekla, z jednakima lomečima kotoma lomita in odklanjata svetlobo približno v jednaki meri, vender nareja flintova prizma širji spektrum, torej razpršuje svetlobo v večji meri.. Da dajeta obe prizmi jednako široka spektra, mora imeti flintova prizma približno za polovico manjši lomeč kot.
Vzemimo prizmo od flintovega stekla b (slika 141.) in prizmo a od kronskega stekla s polovico večjim lomečim kotom, ter ji postavimo tako drugo k drugi, da sta si lomeča kota nasprotna. Obe lomita in odklanjata svetlobo v nasprotnih merih, jedna doli, druga gori, in jo razpršujeta v jednaki meri. Prizma b zbira po prizmi a razpršene svetlobne trake, vender ostanejo ti nekoliko od prvobitne meri odklonjeni, ker jih prizma a v večji meri odklanja nego prizma b. Obe prizmi odklanjata svetlobne trake, približno kakor prizma z lomečim kotom c, vender jih ne razkrajata. Tako sestavo dveh prizem imenujemo akromatično prizmo (achromatisches Prisma).
Isto tako moremo sestavljati tudi leče, da narejajo brezbar-vene slike. V to svrho se zvežeta zbiralna leča od kronskega in razmetna leča od flintovega stekla; zbiralna leča mora imeti manjšo daljino gorišča nego razmetna. Sestavo dveh takih leč, kateri delujeta skupno kakor zbiralna leča z večjo daljino gorišča in kateri narejata brezbarvene slike, imenujemo akromatično lečo (achromatische Linse).
Opomniti je vender treba, da povsem brezbarvenih slik ni moči nikoli dobiti, ker flintovo in kronsko steklo ne razpršujeta vseh barv v "jednaki meri.
Akromatične leče, pri katerih je tudi sferični odklon odstranjen, imenujemo aplanatične (aplanatisch).
5. Oko in optična orodja.
A. Oko in vid.
§ 175. Človeško oko sestoji iz zrkla, vidnega živca in postranskih organov. Zrklo (Augapfel) je kroglasto telo, sestavljeno iz več kožic, ležečih druga pod drugo in iz prozornih tvarin.
Slika 141.
Zunanje površje zrkla (slika 142.) tvori trda beločnica (harte Hornhaut), katera prehaja spredaj v prozorno, nekoliko bolj izbočeno roženico (durchsichtige Hornhaut) a. Pod beločnico je razprostrta tanka, črno barvana žilnica (Ader-haut), katera prehaja tam, kjer se začenja roženica, všarenico (Iris, Regenbogenhaut) sb, s'b'. Šarenica je zadaj
Slika 142.
črna, spredaj pa siva, rujava ali modra,	JiiÄ^^^^
v sredi ima okroglo luknjico, zenico	"
(Pupille). Posebni živci krčijo ali širijo zenico bolj ali menj, ako je svetloba
močna ali slaba. Na žilnici se razprostira pri n od možjan prihajajoč vidni živec kakor tanka, nežna, siva in prosojna kožica n'n", seza-joča do roženice, imenujemo jo mrežnico (Netzhaut). Ondü, kjer vstopa vidni živec v zrklo, pri n, mrežnica za svetlobo ni občutljiva, to mesto se imenuje slepa pega (blinder Fleck). Za šarenico je, z robom prirastena na beločnico in žilnico, kristalna leča (Krystall-linse) po polnem prozorna, brezbarvena in za šarenico nekoliko menj izbočena kakor zadaj. Prostor med lečo in roženico, očesni prekat (Augenkammer), izpolnjen je z vodeno tekočino, prekatno mokrino (Kammerwasser, wässerige Feuchtigkeit); prostor med lečo in mrežnico izpolnjava zdrizasta, prozorna tvarina, steklovina (Glaskörper). Točka, v kateri lečina os, tudi očesna os imenovana, seče mrežnico, zove se rumena pega (gelber Fleck); ta je za svetlobo najbolj občutljiva. — Šest očesnih mišic, ležečih v očesni duplini, obrača zrklo na vse strani: gori, doli, na desno in na levo.
§ 176. Kako postane vid. Prozorne tvarine: roženica, mo-krina, leča in steklovina ne lomijo svetlobe vse v jednaki meri, največjo lomljivost ima leča. Iz zraka v roženico prihajajoči svetlobni traki se lomijo proti vpadni navpičnici vedno bolj in bolj, dokler dospejo do sredine leče, od tod naprej se lomijo od vpadne navpičnice. Vse te prozorne tvarine delujejo skupno kakor jedna zbiralna
leča, tako da nastane na mrežnici	Slika 143.
zmanjšana in vzvrnena slika ab
(slika 143.) pred očesom stoječega predmeta AB. Za zadnjo mejno ploskvijo leče je točka k
(slika 142.), optično središče očesa, skozi njö mereči svetlobni traki se ne lomijo; točka k leži ob jednem tudi na očesni osi.
Vidni živec vzprijema svetlobne dojme ter jih vodi do možjan; s tem se zavedamo tega dojma ter predmet zagledamo. Človek ne vidi slike same, ampak čuti le dojem svetlobe in išče predmetove točke navzven ondü, od koder prihajajo svetlobni traki na mrežnico, torej točko A v meri aA, točko B v meri bB. Predmete vidimo po konci stoječe, ker so slike vzvrnene.
§ 177. Pogoji jasnega in razločnega vida. Da vidimo, treba v prvi vrsti zdravega očesa. Izmed očesnih boleznij omenimo le: a) Leča postane kalna in neprozorna (mrena, grauer Staar). Takemu očesu se da nekoliko opomoči, ako se leča odstrani in nadomesti s stekleno lečo s kratko daljino gorišča. b) Mrežnica postane za svetlobo neobčutljiva (črna slepota, schwarzer Staar); za to pa ni pomoči.
Poskus: Ako gledaš skozi okno na oddaljeni predmet in ako tega jasno vidiš, ne vidiš ob jednem jasno in razločno okenskega okvirja in obratno.
Da vidimo predmet jasno in razločno, mora padati njegova slika natančno na mrežnico.....1.)
Kadar upremo oči na oddaljen predmet, leži njegova slika na mrežnici; slika bližjega predmeta nastane takrat zadaj za mrežnico. Mrežnica je sicer tudi razsvetljena, pa jasne slike ni na njej. Obratno, ako upremo oči na predmet blizu očesa, da pada njegova slika na mrežnico, slika bolj oddaljenega predmeta je pred mrežnico in na tej nejasna.
Izkušnja nas uči, da moremo razno oddaljene predmete drugega za drugim jasno videti, samo da preteče vsakikrat nekoliko časa, dokler oddaljen predmet jasno vidimo, ako smo gledali predmet blizu nas. Oko se more različnim daljavam prilagoditi ali prisposobiti (accommodieren). Opazovanje uči, da se pri tem prilago-jevanji izpreminja lečina oblika. Gledamo li predmete blizu nas, skrči se leča toliko, da je bolj ukrivljena in da ima manjšo daljino gorišča; gledamo li oddaljene predmete, razstegne se leča, da dobi večjo daljino gorišča. — Beroči knjigo držimo jo vsakikrat v določeni razdalji od očesa, drugače nas začne kmalu oko boleti. Za vsako oko je posebna daljina, v kateri predmete vidimo najbolj jasno in razločno; to daljino imenujemo dogled (deutliche Sehweite).
Za pravilno in zdravo oko znaša dogled 20—25%.
Prilagojenje očesa je omejeno; predmetov, kateri so bliže nego v dogledu, oko ne vidi več razločno in če jih za kratek čas vidi, utrudi se silno.
Marsikateri ljudje imajo manjšii. dogled nego 25%,; da predmete jasno in razločno vidijo, morajo jih očem dosti bolj bližati. Take imenujemo kratkovidne (kurzsichtig). Kratkovidno oko lomi svetlobne trake premočno, tako da postajajo slike predmetov že pred mrežnico; leča je preveč ukrivljena ter ima premajhno daljino gorišča. — Drugi ljudje imajo zopet večji dogled nego 25%,, ter ne vidijo predmetov v razdalji pravilnega dogleda jasiio in razločno, ampak le takrat, ako predmet bolj oddaljijo. Takšne imenujemo dalekovidne (toeil-siektig<). Leča dalekovidnega očesa je premalo ukrivljena ter ima preveliko daljino gorišča. Obema očesoma, kratkovidnemu in dalekovidnemu, moremo pomoči z lečami (naočniki), prvemu z razmetnimi, drugemu z zbiralnimi. Naočniki morajo biti vsakemu očesu primerni. Zelo kratkovidno ali dalekovidno oko potrebuje lečo z manjšo daljino gorišča.
Pri izbiranji naočnikov treba biti zelo pazljivim, sicer se oči še bolj pokvarijo. — Kratkovidnost je ali prirojena ali pridobljena. Kratkovidni so sploh mladi ljudje in oni, kateri veliko berejo, pišejo ali poprek v bližini gledajo. Kratkovidnost sploh v starosti nekoliko pojema. Dalekovidni so sploh starejši ljudje in posebno oni, ki veliko v daljave gledajo: lovci, kmetje i. t. d.
Po dnevi vidimo reči, katerih v noči ni videti, ker imajo premalo svetlobe. Ako smo bili dolgo časa na solnci in ako pridemo potem v bolj temen kraj, ne vidimo s prva skoro ničesar; še le počasno se oko tej svetlobi privadi. — V solnce ni moči gledati in ako poskušamo, zablišči se nam, da dolgo ne vidimo ničesar. —
Da predmete jasno vidimo, morajo biti slike na mrežnici dovolj razsvetljene. . . . , 2.)
Preveliko svetlobe škoduje očesu in more tudi vidni živec umorili. Za dovoljno razsvetljavo slik skrbi zenica, katera se zoži, ako prihaja od predmeta veliko svetlobe, in razširi, ako prihaja od predmeta malo svetlobe. Zenica se vender ne more hipno zoževati ali razširjevati, ampak potrebuje za to časa, če tudi le kratkega.
Poskusi: Droben tisk moreš le v bližini brati, v večji oddaljenosti so črke nerazločne. — Ako opazuješ skrjančka, ko se pre-pevaje dviga v višino, postaja ti vedno manjši in manjši, konečno ti izgine izpred očij.
Da predmet jasno in razločno vidimo, ne sme biti njegova slika na mrežnici premajhna.....3.)
Veličina te slike pa je zavisna od kolikosti vidnega kota (Sehmnkel'), I. j. kota, katerega oklepata premi potegnem od skrajnih toček predmeta do središča očesa. Vidni kot istega predmela postaja manjši, ako se predmet oddaljuje, torej ga vidimo vedno
12
manjšega. Predmetov ne moremo razločno videti, ako so: a) zelo majhni, da je njih vidni kot tudi v bližini premajhen, b) ako so zelo oddaljeni. Ali vidimo majhne predmete ali ne, na to vpliva močno tudi razsvetljava, n. pr. temen las na temni podlagi je tudi blizu neviden, pred svetlo podlago pa je daleč viden. Zvezde stalnice na temnem obzorji so vidne, čeravno je njih vidni kot zelo majhen. Po kolikosti vidnega kota sodimo tudi veličino predmetov. Ako pa je ta znana, skušamo ceniti po tem njih oddaljenost od svojega očesa. Ocenjujoči oddaljenost, jemljemo razven kolikosti vidnega kota v poštev tudi, ali je predmet bolj ali menj razsvetljen, kako sta osi obeh očij vsak sebi naklonjeni, kako težko ali lahko se oko tej oddaljenosti prilagodi, ali je več ali menj predmetov med nami in predmetom, katerega gledamo. Jasne in svetle predmete smatramo za bliže ležeče, ker moremo na njih razločevati tudi podrobnosti. Ocenjujoči oddaljenosti, lahko se velikokrat motimo, posebno če nimamo vaje. S snegom pokrit in od solnca obsevan hrib se nam dozdeva bližji in manjši, nego takrat, ko je slabo razsvetljen.
Vzhajajoči mesec se nam dozdeva večji nego pozneje, ko stoji više na obzorji. — V planjavah se nam dozdevajo predmeti bližji, nego so v resnici. — V noči je vsak ogenj bliže videti nego po dnevi. — Ako je zrak čist, dozdevajo se nam planine manjše in bližje nego takrat, ko je poln prahu in vodenih mehurčkov.
Izstreljene krogle na njeni poti ni moči videti, blisk razsvetljuje pa vso svojo pot, čeravno ima zelo veliko hitrost.
Dojem svetlobe na mrežnici mora nekoliko časa trajati (približno sekunde), da nastane na njej jasna in razločna slika.....4.)
Ta čas pa zavisi od tega, kako je predmet razsvetljen. Električna iskra je zelo svetla; vidimo jo, če traja tudi neskončno kratek čas; izstreljena krogla pa ima slabo svetlost in je zaradi tega nevidna, čeravno je njena hitrost v razmerji z električno iskro prav majhna. Izstreljena krogla postane tudi vidna, ako je razbeljena.
Poskus: Vrteč žareč ogelj vidiš žareč krog, katerega ogelj opisuje, oglja samega pa ne moreš razločevati, ako le hitrost vrtnje ni premala. — Isto tako vidiš vso pot bliska ob jednem razsvetljeno.
Dojem svetlobe na mrežnici ne izgine v hipu, ko neha svetloba nanjo delovali, ampak traja še sam ob sebi nekoliko časa.....5.)
Ako je bil predmet zmerno razsvetljen, traja dojem svetlobe na mrežnici še | do i sekunde, torej vidimo žareč ogelj istočasno v celem krogu, ker prvi dojem še traja, ko dospe ogelj zopet do istega mesta.
Sem spadajo tudi ti-le poskusi:
Na okrogli plošči od lepenke je narisana na prednji strani horizontalna, na zadnji strani vertikalna črna proga (slika 144.) Ako ploščo s pomočjo pri-
Slika 144.
vezanih nitij vrtiš, vidiš črn križ. (Zakaj?) — Isto tako moreš na jedno stran plošče narisati ptico, na drugo kletko. Vrteč ploščo s pomočjo nitij vidiš ptico v kletki. (Tavmatrop ali čarodelna plošča [thaumatropische ScheibeJ). —
Vrtalke z barvami (Farbenscheiben). Okroglo ploščo od lepenke razdeli v več izsekov ter pobarvaj te izseke z različnimi barvami. Vrteč to ploščo okoli osi, skozi njeno središče idoče, ne razločuješ nobene posamezne barve, ampak vidiš novo mešano barvo. Potem, kakšne barve jemlješ, dobivaš tudi raznovrstne mešane barve.
Stroboskop. Okrogla plošča ima ob robu več lukenj v jednakih razdaljah. Pod temi luknjami pa je toliko slik, kolikor lukenj, v različnih položajih, kakor se vršiti pri gibanji kakega predmeta, n. pr. nihala. Ako držiš ploščo proti ravnemu zrcalu in gledaš te slike v zrcalu skozi katerokoli luknjo ter ploščo vrtiš okoli osi, skozi njeno središče idoče, vidiš naslikan predmet v gibanji. Do-jem prve slike na mrežnici še traja, ko dospe na isto mesto druga, tretja . . . slika in vse se stapljajo v jeden skupen dojem. Take priprave se imenujejo stroboskopične plošče (stroboskopisclie Scheiben).
Slike gibajočega se predmeta v različnih položajih njegovega gibanja moreš staviti tudi v otel valj, kateri ima na straneh toliko lukenj, kolikor je slik. Ako vrtiš valj okoli pokončne osi in gledaš skozi luknje na slike, vidiš predmet v gibanji. (Stroboskopični valj [stroboslcopische TrommelJ).
§ 178. Vid z obema očesoma. Poskus: Na mizo utrdi po konci stoječi tanki palici a in & (slika 145.) Upreš li očesi na palico a, da jo vidiš prav razločno in jasno, potem vidiš palico b dvojno. Desna slika palice b ti izgine, ako zamižiš z levim očesom ; leva slika palice b pa izgine, ako zamižiš z desnim očesom.
Ko upreš oči v palico n, nastaneta sliki at in na rumenih pegah. Slika predmeta b je v desnem očesu v b,,, v levem
Slika 145.
v bl\ desno oko vidi predmet b v meri , levo v meri b, e,; sliki bl in btl ne ležita na simetričnih mestih. Iz tega sklepamo:
Jeden in isti predmet vidimo jednojen le takrat, ako ležita njegovi sliki v očesih na simetričnih mestih mrežnice; v vsakem drugem slučaji vidimo predmet dvojen.
Ako upremo oči na kak predmet, obrneta se očesni osi tako, da merita ndnj. — Ako gledaš kak predmet in potem potisneš jedno oko nekoliko v stran, zagledaš predmet tekoj dvojen. (Zakaj?) —
Sliki bližnjih predmetov v obeh očesih nista po polnem jed-naki; z desnim očesom vidimo nekatere podrobnosti na desni, katerih z levim ne moremo videti in obratno. Obe sliki se stapljata v jedno; tako pa dobivamo dojeni predmetove telesnosti. O pravosti tega uveri te stereoskop.
Vzemimo jeden in isti predmet dvakrat narisan, jedenkrat., kakor ga vidimo z desnim očesom, drugikrat, kakor ga vidimo z levim. (Take slike se zovejo stereoskopične, stereoskopische Bilder.) Te sliki postavimo potem v škrinjico razdeljeno v dva dela. tako da leži slika za levo oko v a'b' (slika 146.), slika za desno oko v a"b". Ako gledamo te sliki skozi polovici L' in L" razrezane zbiralne leče, stopita se obe sliki v jedno telesno ob.
Sliki a'b' in a"b" ležita lečinima deloma bliže nego gorišče, torej je ab povečana. — Pokaži z načrtovanjem, kako se lomijo svetlobni traki v L' in L"\ —
B. Optična orodja.
§ 179. Drobnogledi (Mikroskope). Majhnih predmetov ne moremo jasno in razločno videti, če tudi so v dogledu, ker je njih vidni kot premajhen. S tem da predmet očesu bližamo, postaja sicer vidni kot večji, a oko se tako malim daljavam ne more več prilagoditi. S pomočjo leč pa moremo vidni kot takih predmetov izdatno povečati. — Vsa orodja, služeča v to svrho, da vidimo drobne predmete v večjem vidnem kotu nego sicer, imenujemo drobnoglede ali mikroskope.
Slika 146.
I. Jednostavnidrobnogledfeinfaches Mikroskop)- Vzemimo, da stoji majhen predmet. AB (slika 147.) med goriščem F in središčem 0 zbiralne leče. Gledajoči skozi lečo O vidimo njegovo sliko ab povečano in od leče bolj oddaljeno. Da vidimo sliko ab jasno in razločno, mora biti njena razdalja od našega očesa jednaka dogledu. S pomočjo leče vidimo predmet, ali prav za prav njegovo sliko ab v kotu a Ob, predmet sam bi gledali brez leče v kotu A'OB', ako je A'B' = AB, ker bi ga morali postaviti v dogledno razdaljo OC. Kolikorkrat je vidni kot a Oh večji od kota A'OB', tolikokrat vidimo predmet skozi lečo povečan. Z računom se najde, da je povečava jednostavnega drobnogleda večja, ako je daljina lečinega gorišča manjša in opazovalčev dogled večji.
Kvadrat linearne povečave je ploskovna povečava (Flàchenver-grdssertmg).
Ako hočemo povečano sliko kakega predmeta na zaslonu prestrezati, stati mora svetel predmet od leče nekoliko bolj oddaljen nego gorišče. Da so povečane slike dovolj svetle, treba skrbeti za umetno razsvetljavo. — S o 1 n č n i drobnogled (Sonnenmi-hrosTcop). Ravno zrcalo EF
(slika 148.) odbija solnčne	Slika 148-
trake na široko lečo CD. Iz njé prihajajoči stični svetlobni traki razsvetljujejo majhen prozoren predmet ab, stoječ izven gorišča po-večalne leče AB. Leča AB nareja na drugi strani povečano in vzvrneno sliko a'b', katera se dâ na zaslonu prestrezati. Ako je predmet gorljiv, treba pré-denj postaviti v stekleni posodi galunove raztopine, da ta vsrka toplotne trake. Slika a'b' je bolj povečana, ako je daljina gorišča leče AB manjša in ako je predmet bliže njenemu gorišču.
Neprozornih predmetov ni moči na tak način razsvetljevati.
Solnčno svetlobo moremo nadomeščevati z električno ali D r u m m o n -dovo lučjo ali sploh z drugo lučjo jake svetlivosti. (Stroji za meglene slike, Nebelbilderapparate.)
Slika 147.
a/
Slika 149.
Da se sferični odklon povečalnih leč, kar največ, odstrani, postavlja se sploh več leč druga za drugo, da imajo vse skupaj malo daljino gorišča.
II. Sestavljeni drobnogled (zusammengesetztes Mikroskop). Ta drobnogled (slika 149.) sestoji iz dveh zbiralnih leč v določeni razdalji, kateri imata mali, a vender različni daljini gorišč. Pred predmetom rs stoječa leča ah, predmetnica (Objectivlinse) imenovana, na-reja od predmeta, izven svojega gorišča ležečega, na drugi strani povečano, vzvrneno in fizično sliko SR. Ta slika se gleda potem skozi lečo cd, pri o čni co (Ocularlinse) imenovano, kakor z jednostavnim drobnogledom. Priočnica cd se postavlja tako, da leži slika SR njej bliže nego njeno gorišče in da je geometrijska slika S'R' v dogledu opazovalca.
Slika 149. kaže, kako se lomijo svetlobni trak i v obeh lečah.
Obe leči, predmetnica in priočnica, sta v znotraj počrnjeni cevi od medi, tako da se njijini osi krijeta. Črna cev ima nalogo, da posreblje vse postransko vpa-dajoče svetlobne trake, kateri bi motili jasnost slike. Predmet sam se postavlja na malo prevrtano mizico in se umetno razsvetljuje, z jamastim zrcalom od spodaj, ali pa z zbiralno lečo od zgoraj. Povečava sestavljenega drobnogleda je dvojna in sestoji iz povečave predmetnice in povečave priočnice.
Da so slike pri veliki povečavi brezbarvene in razločno jasne, treba za drobnoglede (in isto velja za vsa optična orodja) jemati aplanatične leče. Predmetnica je sestavljena sploh iz 2, ali 3 zbiralnih leč z majhno daljino gorišč, isto tako sestoji tudi priočnica navadno iz dveh leč. Vidni prostor (Gesichtsfeld), t. j. prostor, katerega v drobnogledu najedenkrat prezremo, zavisi od koli-kosti kota, katerega oklepajo od skrajnih toček predmeta na rob priočnice potegnem glavni traki. Ako je priočnica večja, večji je tudi ta kot; potem pa je njena daljina gorišča tudi večja in povečava manjša. Da dobivamo pri isti povečavi večji vidni prostor, treba jemati predmetnice, katere imajo zelo majhne daljine gorišča.
Drobnoglede rabimo za preiskovanje sestave najmanjših tvarin, bodi si organskih ali neorganskih i. t. d. — Sestavljen drobnogled je izumil Jansen 1. 1590.; solnčni drobnogled je brž ko ne iznajdba Lieber k uh na (1738.)
§ 180. Daljnogledi (Fernrohre) so orodja, s katerimi gledamo oddaljene velike predmete v večjem vidnem kotu, nego jih vidimo s prostim očesom. Daljnogledi so zvezdarski (astronomisch) ali zemeljski (terrestrisch), ako dajejo vzvrnene ali po konci stoječe slike. Vsak daljnogled ima dva bistvena dela: a) lečo (ali tudi ja-masto zrcalo) predmetnico (Objectivlinse), katera daje od odda-
Ijenega predmeta zmanjšano in vzvrneno sliko, b) jedno-stavni drobnogled, priočnico (Ocularlinse), s katero se opazuje ta slika.
I.	Zvezdarski ali Kepplerjev daljnogled (astronomisches oder Kepplersches Fernrohr) (slika 150.) je sestavljen iz leče predmetnice 00 z veliko daljino gorišča in iz leče priočnice vv z majhno daljino gorišča. Slika zelo oddaljenega in na lečini osi pravokotno stoječega predmeta AB nastane blizu gorišča predmetnice v ob. Priočnica se tako postavlja, da je slika ob njej bliže.nego njeno gorišče in daje od slike ob nastala geometrijska slika a'b' v dogledu opazovalca. Vidni kot, v katerem vidimo sliko a'b', je a'mb'; brez daljnogleda videli bi predmet v kotu AcB; (zaradi velike oddaljenosti je namreč vse jedno ali si mislimo oko v točki m ali v točki c.) Število, katero pove, kolikokrat je vidni kot a'mb' večji od kota AcB, zaznamenuje povečavo daljnogleda.
Z računom se najde, da je povečava jednaka kvocijentu daljine gorišča predmetnice in priočnice. — Veliki zvejtflarski daljnogledi se imenujejo tudi refraktorji (Refractorm). — Zvezdarski daljnogled je izumil Keppler (1. 1611.)
II.	Zemeljski daljnogled (terrestrisches Fernrohr) (slika 151.) ima tri leče. Leča CD, predmetni ca, nareja od oddaljenega predmeta blizu svojega gorišča vzvrneno sliko ob; leča EF stoji v dvakratni daljini gorišča od te slike in nareja lorej na drugi strani v jednaki razdalji od slike ab vzvrneno sliko a'b'; sliko a'b' gledamo z jednostavnim drobnogledom, s priočnico AB, ter jo vidimo povečano in po konci stoječo v a"b", v dogledu svojih očij. Kakor iz povedanega razvidno, nima leča EF na povečavo nobenega vpliva, ampak le nalogo, da sliko ab zopet po konci postavlja. Povečava je zavisna od daljine gorišča predmetnice in priočnice.
Slika 151.
Slika
Zemeljski daljnogled je izumil Anton Marija Schyrl, kapucinec v samostanu Rheit na Češkem (1. 1645.)
III. Galilejev ali holandeški daljnogled (Galilei'sches oder hollandisches Fernrohr) (slika 152.) je sestavljen iz zbiralne leče, predraetnice 00 z veliko daljino gorišča in iz razinetne leče, p r i o č niče vv z malo daljino gorišča. Predmetnica sama za sé bi naredila od oddaljenega predmeta AB zmanjšano in vzvr-neno sliko ab blizu svojega gorišča. Med predmelnico in sliko ab je postavljena priočnica vv, tako daje ab od njé nekoliko bolj oddaljena nego njeno gorišče. Priočnica razsipava stično na njó padajoče svetlobne trake, da izstopajo iz njé tako, kakor bi prihajali iz toček v dogledu pred njó ležečih. Skozi priočnico gledajoči vidimo torej po konci stoječo sliko a'b'.
Svetlobni traki prihajajo iz priočnice razhodno, torej je vidni prostor tega daljnogleda majhen. Ta daljnogled rabimo navadno kakor gledališko ali poljsko kukalo (Operngucker, Feldstecher).
Načrtaj natančno pot lomljenih svetlobnih trakov v obéh lečah! — Načrtaj pot z osjó vzporednih in glavnih trakov pri vstopu v priočnico in po izstopu iz njé: a) ako je slika ab v gorišči priočnice, h) ako je njej bliže nego gorišče, c) ako je od njé bolj oddaljena nego gorišče! — Zakaj mora biti slika ab od priočnice bolj oddaljena nego gorišče priočnice? —
Leče daljnogledov tičijo v znotraj počrnjenih cevéh od medí, da se odstranjuje vsa postranska svetloba; vender tiči priočnica sama záse v posebni cevi, katera se dá v cevi s predmelnico premikati. Osi obéh leč morata padati v isto premo.
Skozi daljnoglede gledamo predmete v različnih razdaljah, slike teh predmetov torej niso vedno na istem mestu za pred-metnico. Ako je predmet blizu predmetnice, potem je slika, katero nareja predmetnica, od te bolj oddaljena in bliže pri-očnici; da to sliko jasno in razločno vidimo, treba priočnico nekoliko nazaj potegniti. Nasprotno pa moramo priočnico pred-metnici bližati, ako gledamo bolj oddaljene predmete. — Slike so bolj svetle, ako ima predmetnica velik premer, bolj temne pa so, ako je v daljnogledu več leč. (Zakaj?)
§ 181. Razven navedenih daljnogledov še rabimo daljnoglede, pri katerih je predmetnica nadomeščena z jamastim zrcalom. Taki daljnogledi so zrcalni ali katoptrični (Spiegel- oder katoptrische Fernrohre). Veliki zrcalni daljnogledi se imenujejo tudi reflektorji (Beflectoren).
Gregorijev reflektor (slika 153.) ima veliko jamasto zrcalo MP, ki je v središči prevrtano. Od oddaljenega predmeta prihajajoči svetlobni traki se odbijajo na zrcalu M P, tako da nastane v točki o
Slika 153.
v
zmanjšana in vzvrnena slika. Malo jamasto zrcalo N nareja od te slike drugo nekoliko povečano, po konci stoječo sliko ab. V luknji zrcala MP tiči v posebni cevi premična leča, priočnica, katera služi kakor jednostavni drobnogled; skozi njo vidimo ab v a'b' v dogledu.
Povečava tega reflektorja je zavisna od daljin gorišč pri zrcalu in priočnici, ter je večja: a) ako je daljina gorišča zrcala večja in b) daljina gorišča priočnice manjša.
§ 182. Temna sobica (camera obscura, optische Dunkel-hammer), kakor je običajna za fotografiranje, je štirioglata, znotraj počrnjena Skrinjica. V jedni stranski steni tiči cev z akromatično zbiralno lečo; tej nasprotna stena sestoji iz motne steklene plošče. Leča nareja od predmeta v primerni oddaljenosti na motni plošči zmanjšano in vzvrneno sliko, katera se da risati ali fotografirati.
6. Kemijsko delovanje svetlobe.
§ 183. Poskusi: a) V temni sobi napolni mehur od kolodija s klorom in vodikom. Ako prineseš mehur na solnce, razpokne in klor se spoji z vodikom v klorovodik. — b) Vodi, v kateri je raztopljena kuhinjska sol, primešaj nekoliko raztopine srebrovega nitrata (peklenskega kamena); tekoj se tvori sirnata oborina, klorovo srebro. Ako izpostaviš nekoliko te oborine solnčni svetlobi, počrni se; na temnem, ali v steklenici od rumenega stekla pa ostane neizpreme-njena. Pod vplivom solnčne svetlobe razkraja se klorovo srebro v sestavini: srebro in klor. Srebro se izločuje kakor brezličen črn prah, klor pa odhaja v podobi hlapov. Iz teh poskusov sledi:
Svetloba more tudi kemijsko delovati, in sicer pripomoči: a) da se telesa kemijsko spajajo, b) da se spojine razkrajajo.
Vse barve bele svetlobe ne delujejo kemijsko v jednaki meri. Natančni poskusi uče: Rudeča, pomarančasta in rumena svetloba barvenega spektra nimajo nobene kemijske moči, zelena, modra in vijoličasta svetloba imajo kemijsko moč, in sicer vijoličasta v največji meri. V solnčnem spektru moremo dokazati kemijske učinke svetlobe še čez vijoličasti konec, torej na prostoru, v katerem ne vidimo nobene svetlobe. — Različni izvori svetlobe imajo različno kemijsko moč, solnčna svetloba, električna in magnezijeva luč delujejo kemijsko prav izdatno; svetloba svetilnega plina in sveč pa kemijsko ne delujeta, ker imata v sebi preobilno rumenih, a premalo vijoličastih in modrih svetlobnih trakov.
Kemijsko delovanje svetlobe je prav važno za življenje organskih bitij. V svetlobi vdihajo rastline ogljikovo kislino iz zraka ter jo razkrajajo; ogljik si osvojujejo, kisik pa izdihajo. — Rastline izgube svojo barvo, ako njim odtegneš svetlobo, ter postanejo bele in blede; listno zelenilo (Chloroplujll) se izločuje jedino le v svetlobi.
Kemijski učinki svetlobe se javijo navadno tudi v tem, da tva-rine na svetlobi svojo barvo izpremene ali se počrne. Nekatere tva-rine v solnčni svetlobi posebno rade izpreminjajo svojo barvo, imenujemo jih svetločutne (lichtempfindlich). Posebno svetločutne so spojine srebra s klorom, jodom in bromom, katere se na svetlobi počrnjujejo.
Poskus: Stekleno ploščo polij s kolodijem, kateremu si pri-dejal nekoliko jodovih ali klorovih solij, tako da se kolodij po vsej plošči razteče in potem zgosti v tanko prozorno kožico. Potem polij ploščo z raztopino srebrovega nitrata, da se tvori klorovo srebro. (To vse pa moraš delati ali v temni, le s svečo razsvetljeni sobi, ali pa v prostoru, v katerega dohaja dnevna svetloba skozi rumene šipe.) Ako tako pripravljeno ploščo, ki je postala svetločutna, do polovice pokriješ, drugo polovico pa izpostaviš nekoliko časa dnevni svetlobi, ne opazuješ tekoj nobene izpremembe na njej; da seje pa izprememba vršila, postane ti očitno, ako ploščo poliješ z raztopino železove galice. Oni del plošče, kateri je bil svetlobi izpostavljen, počrni se; drugi del pa ostane neizpremenjen. Z raztopino cijankalija moreš vso še nerazkrojeno srebrovo spojino izprati; jedna polovica plošče ostane stalno črna, druga pa stalno bela.
Ako postaviš tako svetločutno ploščo v temnici na mesto, v katerem nastajajo slike predmetov, deluje svetloba nanjo na podoben način. Na mestih, kamor pada veliko kemijsko delujoče svetlobe, izpremeni se plošča toliko, da se srebro hitro iz svoje spojine izloči,
ako jo poliješ z raztopino železne galice; na dragih mestih pa ostane srebrova spojina neizpremenjena. Potem dobiš na stekleni plošči predmetu podobno sliko, v kateri so temni deli predmeta svetli, in svetli deli temni (negativno sliko, negatives Bild). To. sliko ustališ s tem, da izpereš nerazkrojene svetločutne tvarine.
Ako položiš ploščo z ustaljeno negativno sliko na svetločutni papir in pustiš svetlobo nanj delovati, dobiš jednako postopaje, kakor poprej, na papirji positivno sliko, katera je, ako jo ustališ, predmetu v vsem podobna. — Slike predmetov s pomočjo kemijskega delovanja svetlobe prirejene so fotografije (Photographien).
7. Dodatni zakoni o žareči toploti.
Slika 154.
§ 184. Poskus: a) Jamasti zrcali (slika 154.) postavi tako drugo proti drugemu, da se krijeta njijini osi. Ako v gorišči jednega zrcala užgeš svečo, dobiš v gorišči drugega zrcala točki podobno sliko svečinega plamena; termometer, katerega v tej točki držiš, kaže ti, da je na tem mestu tudi najvišja temperatura. Lahko gorljive reči se užgejo. Ako gorečo svečo nadomestiš s temno, a zelo toplo kovinsko kroglo, kaže ti termometer v drugem gorišči zopet najvišjo temperaturo.
Poskus kaže, da se toplotni traki odbijajo
po istem zakonu kakor svetlobni. Po tem,'ali je odbijajoče telo gladko ali hrapavo, more se toplota odbijati pravilno ali razprševati nepravilno na vse strani.
Poskus: b) Ako držiš zbiralno lečo z njeno osjo proti solncu, moreš užigati v njenem gorišči lahko gorljive reči; iz tega pa sledi: Toplotni traki se lomijo po istem zakonu kakor svetlobni.
Poskus: c) Prestrezaš li solnčne trake, prihajajoče skozi ga-lunovo raztopino, z zbiralno lečo, dobivaš v gorišči leče majhno solnčno sliko, a nobene toplote. — Solnčni traki prehajajoči skozi galunovo raztopino izgubili so vso toploto.
Nekatera telesa propiiščajo toplotne trake skozi svojo tvarino, ter se ne segrejejo; druga pa ne propuščajo toplotnih trakov, če tudi so prozorna, ampak jih posrkajo. Prva se imenujejo toploti prehodna (diatherman), druga toploti neprehodna (atherman).
Izmed trdnih teles je kamenena sol toploti najbolj prehodna; prehodna telesa so dalje: zrak, voda, steklo. — Prozorna telesa niso vsa v isti meri prehodna; galun je prozoren kakor steklo, a vender ne prepušča skoro nobene toplote. Nekatera telesa propuščajo toplotne trake, izhajajoče iz svetečih izvorov toplote, toplotnih trakov iz temnili izvorov toplote pa ne propuščajo n. pr. led, voda. Cist zrak, v katerem ni vodenih hlapov, prehoden je svetli in temni toploti, vodeni hlapi v njem so temni toploti neprehodni. To ima poseben pomen za segrevanje zemlje. Zrak propušča svetlobo in toploto, zemlja pa je mnogo vsrka ter se tako segreje. Topla zemlja izžariva temne toplotne trake, katerih vodeni hlapi ne propuščajo; na takšen način ostane zemlji več toplote nego sicer, ko bi bili vodeni hlapi temin toploti prehodni.
V noči se ohlaja zemlja z žarjenjem; vodeni hlapi v zraku se zgoščujejo in tako nastane rosa (§ 69.) Ako. je nebo megleno, časih ni rose; oblaki odbijajo od zemlje izžarjeno toploto na zemljo nazaj, po takem se zemlja ne ohladi toliko, da bi mogla nastati rosa. Zakaj je največja rosa na travnikih; po cestah in golih krajih pa je je malo? (Odgovora išči v § 61.)
Povsod, kamor padajo solnčni traki, opazujemo ob jednem svetlobo in toploto; torej moramo sklepati, da se žareča toplota in svetloba širita z jednako hitrostjo.
Iz tega, da so zakoni žareče toplote in svetlobe jedni in isti, sklepamo dalje, da sta žareča toplota in svetloba le razni prikazni istega uzroka, namreč tresočega se etra. Etrove trese, katere čutimo s pomočjo vidnega živca, smatramo za svetlobo, one etrove trese pa, katere čutimo s pomočjo tipalnih živcev, za toploto.
VIII. Magnetizem.
§ 185. Magnetna telesa (magnetische Körper). Nekatere rude, posebno magnetni železovec, privlačijo železo in jeklo, tako da na njih obvisi. Isto svojstvo dobivata na umeten način tudi železo in jeklo. Taka telesa imenujemo magnete, njih svojstvo in stanje magnetnost; uzrok magnetnosti pa magnetizem (Magnetismus).
Magneti so dobili svoje ime po mestu Magnezija, kjer so že v starodavnih časih opazovali magnetnost nekaterih rud.
Telesa, katera imajo že v prirodi svojstvo magnetnosti, so prirodni magneti (natürliche Magnete); vsi drugi magneti so narejeni ali umetni (künstlich).
Razven na železo in jeklo delujejo zelo jaki magneti še na druga telesa, n. pr. na nikel, kobalt, krom i. dr., vender ne toliko vspešno. Telesa, katera magneti privlačijo, imenujemo paramagnetna (paramagnetisch).
Poskus: Ako na niti visečemu magnetu bližaš kos železa, opazuješ, da se magnet železu bliža in da postaja privlaka med železom in magnetom tem večja, čim bližja sta si. Z določine razdalje priskoči magnet k železu ter obvisi na njem. — Bližaš li visečemu železu magnet, priskoči z določene razdalje železo k magnetu ter obvisi na njem.
Med magneti in paramagnetnimi telesi opazuješ tudi privlačnost, čeravno so med njimi druga telesa, n. pr. les, steklo, papir i. t. d., na katera magnet, ne deluje.
Magnetizem deluje na paramagnetna telesa tudi v daljave in skozi druga telesa. — Magneti in paramagnetna telesa se privlačijo vzajemno, in sicer postaja privlaka med njimi v 2, 3, 4. . . . «krat večji razdalji 4, 9, 16, . . . w2krat manjša.
§ 186. Magnetni poli in njih vzajemno delovanje.
Poskus: Magnetno palico posuj z železnimi opilki. Opilki obvise na njej, vender ne povsod v jednaki meri; na koncih obvisi jih največ, v sredini pa nobeni (slika 155.) — Magnetnost torej ni po vsem magnetu jednaka; največja je v skrajnih točkah, kateri imenujemo magnetna pola (Magnetpole), najmanjša v sredini magneta, v mm'. To mesto imenujemo magnetno razmejo (Indifferenzzone); prema vežoča oba pola je magnetna os.
Poskus: Drobno magnetno palico obesi na tanko svileno nit, tako da je horizontalna, ali pa jo natakni v njenem težišči na priostreno vertikalno os, da se more okoli te prav lahko vrteti (slika 156.) Ako zavrtiš ta magnet okoli njegove osi, zavzame po daljšem vrtenji določeno ležo, tako da kaže jeden pol proti severu, drugi proti jugu. V to ležo
se vrača magnet vsakikrat,, kadarkoli ga spraviš iz njegove ravnotežne leže. Pol, kažoe proti severu, imenujemo severni pol (Nord-pol); pol, kažoč proti jugu, pa južni pol (Sudpol).
Za take poskuse uporabljamo navadno tanke magnetne palice, na koncih priostrene in s kapico od ahata, s katero jih polagamo na jekleno ost (slika 156.) Take magnete imenujemo magnetne igle ali magnetnice (Magnet nadeln).
Poskus: Ako bližaš severnemu polu magnetne igle severni pol drugega magneta, odklanja se magnetna igla, kar kaže, da se pola odbijata. — Ako bližaš severnemu polu magnetne igle južni pol drugega magneta, opazuješ, da se magnetna igla drugemu magnetu začne bližati.
Istoimenski magnetni poli se odbijajo, raznoimenski pa privlačijo.
Kako moreš preiskovati, ali je kak kos železa ali jekla magneten ali ne?
Poskusa: a) Dva magneta, ležeča z jednakimi poli drug na drugem, nosita večjo utež nego jeden sam. — b) Ako obesiš na severni pol magneta toliko utež, da jo še nosi, in ako položiš na ta magnetni pol južni pol drugega, odpade utež; —■ privlačna sila se je zmanjšala. Iz tega sledi: Magnetizem na obeh polovicah magneta mora biti različen. Magnetizem na strani severnega pola imenujemo severni, magnetizem na strani južnega pola južni. Istoimenska magnetizma se ojačujela ali v učinkih podpirata, raznoimenska se slabita ter uničuje jeden učinke drugega.
§ 187. Magnetenje po razdelbi (Magnetisierung durcli Ver-theilung). Poskus: Ako se z jakim magnetnim polom dotakneš paličice od mehkega železa, da na njem obvisi, omagneti se paličica ter privlači drugo, druga zopet tretjo i. t. d. Od magneta bolj oddaljene paličice so slabši magneti. Z magnetno iglo se prepričaš, da
35
i
Slika 157.
imajo omagnetene železne paličice z magnetom istoimenske pole od njega oddaljene in razno-imenske pole proti njemu obrnene. — Odstraniš li magnet od prve paličice, izgube vse teko j svojo magnetnost. — Da se železo na tak način omagneti, ni treba, da bi se magneta neposredno dotikalo, ampak zadostuje, da je le blizu krepkega magneta (slika 157.) — Jemlješ li za ta poskus namesto mehkega železa jeklo, opazuješ, da se tudi jeklo blizu magneta omagneti; vender ostane jeklo potem trajen magnet, čeravno je od magneta odstraniš. — Iz tega sledi:
Jeklo in mehko železo postajata v bližini jakih magnetov magnetna, in sicer jeklo trajno, mehko železo pa le začasno. Raznoimenski pol je na strani, proti magnetu obrnem istoimenski pol na strani, od magneta oddaljeni. Tako magnetenje imenujemo magnetenje po razdelbi.
§ 188. Magnetenje jeklenih palic. Magnete si prirejamo od povsod jednako gostega in trdega jekla navadno v obliki palic, katere s tem omagnetujemo, da po njih z drugimi magneti potezamo.
I.	Magnetenje z jednim magnetom. Jeklena palica, katero je treba omagnetiti, položi se na mizo, in sicer njena konca na podlagi od mehkega železa; po palici pa se poteza od njenega središča proti jednemu koncu magnet s katerim koli polom. Magnet je treba pri tem nekoliko na palico pritiskati in pošev držati. Na konci palice se magnet odvzdiguje ter v precej velikem loku postavlja zopet v središče palice. To je treba nekolikokrat ponavljati. Potem se poteza z drugim magnetnim polom na isti način po drugi polovici palice.
Polovica palice, po kateri se poteza z južnim magnetnim polom, postane severno magnetna, druga polovica, po kateri se poteza s severnim polom, pa južno magnetna.
II.	Magnetenje z dvema magnetoma. V središči jeklene palice, katero je treba omagnetiti, postavita se dva precej jednaka magneta, tako da se palice dotikata raznoimenska pola in da je vsak magnet proti palici 20 do 30° naklonjen, in sicer vsak proti drugemu koncu palice. Da se magnetna pola neposredno ne dotikata, položi se méd-nja majhen lesen klin. Potem se poteza z obéma magnetoma vkupe od jednega konca do drugega, vender se ne smeta nikjer odvzdigovati. S potezanjem se neha, ko sta magneta v središči palice. Konec jeklene palice, katerega se dotika južni pol, postane severni pol in obratno.
Po bolj debelih palicah je treba z magnetom potezati ob vseh stranéh.
Jakost, v novem magnetu vzbujenega magnetizma je zavisna od jakosti magneta, s katerim se poteza, od velikosti in kakovosti jekla in od števila potegov. Izkušnja uči, da najdemo pri vsakem magnetu mejo, čez katero njegov magnetizem ne more rasti, če tudi prav dolgo z drugim magnetom po njem potezamo. To mejo imenujemo si t išče (Sattigungspunht).
§ 189. Narav magnetov. Poskus: Ako magnetno palico v njenem središči prelomiš, sta obé polovici popolna magneta. Na pre-
lomišči sta nastala dva pola; središče vsake polovice, katero je bilo poprej magnetno, kaže se nemagnetno.
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 popolen magnet sam zase. — Združiš li vse kose istega magneta v onem redu, kakor so bili poprej, in jih stiskaš li precej močno, dobiš iz vseh zopet samo jeden magnet.
Ker sestoji vsako telo iz molekulov, mislimo si, da so pri magnetu posamezni molekuli že popolni magneti, ki imajo svoje severne pole obrnene na ono stran, kjer ima magnet svoj severni pol, južne pa na nasprotno stran.
Poskus: Tanko stekleno cev napolni z jeklenimi opilki ter po-tezaj ob njej s krepkim magnetom. Jekleni opilki se omagnetijo; vsak opilek zase postane magnet, istoimenski poli vseh merijo na isto stran in vsa cev kaže svojstva magnetne palice. Ako pa cev s temi magnetnimi opilki streseš, da se dobro pomešajo, cev ni več magnetna, posamezni opilki so vender še magnetni vsak zase. — Tudi pri ne-magnetnem železu in jeklu so molekuli magnetni, vender leže njihovi poli na različne strani, tako da se učinki njih delovanja na zunaj uničujejo. — Magnetenje po razdelbi pojasnjujemo tako-le:
Magnet v bližini nemagnetnega jekla ali železa zavrti njijine molekularne magnete, tako da so njih raznoimenski poli proti magnetu, istoimenski od magneta obrneni. Takemu vrtenju pa slavijo molekuli večji ali manjši upor nasproti (molekularno upornost, Coercitivkraft). Železo postane blizu magneta tekoj magnetno, od njega oddaljeno pa izgublja tekoj svojo magnetnost, Železo ima potem prav majhno molekularno upornost.; molekularna upornost jekla pa je velika, ker ostaja še magnetno, čeravno je od magneta oddaljimo.
Iz povedanega sledi dalje, da pri magnetenji ne more prehajati nobena sila z magneta na telo, katero omagnetujemo. Novi magnet je z magnetizmom nasičen, ako so vsi njegovi molekularni magneti v isti meri uvrščeni.
Kako pojasnjuješ, da postane novi magnet jačji: a) ako z drugim po njem večkrat potezaš, b) ako je debelejši?
§ 190. Ojačenje magnetnosti. Vsak magnet oslabi s časom nekoliko, posebno če ne nosi utežij; njegovi molekularni magneti se vračajo sami ob sebi v svojo naravno ležo. — Da ohranjujemo njih magnetnost, polagamo na magnetne pole kose od mehkega železa (kotvice, Anker). Kotvica viseča na magnetu se omagneti
po razdelbi ter zabranjuje molekularnim magnetom, da bi se vračali v svojo naravno ležo.
Jakost različnih magnetov primerjamo s tem, da določujemo uteži, katere morejo nositi. Največjo utež, katero more magnet nositi, jemljemo za mero njega nosilnosti (Tragkraft).
Magnete z večjo nosilnostjo dobimo, ako damo magnetom obliko podkove ter več takih magnetov zvežemo v magnetno baterijo, po-loživši jih z istoimenskimi poli drugega na drugega (slika 158.) Navadno je v sredini ležeč magnet nekoliko daljši nego drugi; tega se potem dotika kotvica mn, na katero se obešajo uteži na kljukico pri b. Nosilnost magnetne baterije je sploh večja nego nosilnost posameznih magnetov, ven-der nekoliko manjša nego vsota nosilnostij vseh magnetov.
Silni udarci, večkratno odtrgovanje kotvice in velika toplota zmanjšujejo magnetnost. Magnet v ognji razbeljen izgubi vso svojo magnetnost. — Nasprotno se jeklena orodja, n. pr. pile, žage i. t. d., časih z drgnenjem in z vetikoštevilnimi slabimi udarci omagnetijo.
§ 191. Zemeljski magnetizem (Erdmagnetismus). I. Magnetni odklon (magnetische Declination). Magnetna igla, vrtljiva okoli priostrene vertikalne in skozi njeno težišče idoče osi, obrača v svoji ravnotežni leži severni pol proti severu, južni pol proti jugu. Ravnina, položena skozi magnetno os take mirne igle in skozi zemeljsko središče, zove se magnetni meridijan (mcignetischer Meridian). Magnetni in astronomijski meridijan se sploh ne strinjata, ampak oklepata kot, magnetni odklon imenovan. Magnetni odklon je zahoden ali vzhoden, ako kaže severni pol mirujoče magnetne igle nekoliko proti zahodu ali vzhodu. — Vsaka v horizontalni ravnini okoli vertikalne osi vrtljiva magnetna igla se imenuje odklonska igla ali o d k 1 o n e n i c a (Declinationsnadel).
II. Magnetni naklon (magnetische Inclina-tion). Poskus: Jekleno iglo, vrtljivo okoli horizontalne in skozi njeno težišče idoče osi, obesi z vilicami, v katerih tiči nje os, na svilnato nit (slika 159.) Dokler igla ni magnetna, ostane v vsaki poljubni leži v ravnotežji. Ako jo pa omag-
Slika 158.
netiš, določena je njena ravnotežna leža. V to ležo se vrne igla vsakikrat, ako jo iz te leže spraviš in samo sebi prepustiš. V ravnotežni leži stoji njena magnetna os v magnetnem meridijanu in oklepa z horizontalno premo, potegneno skozi njeno središče, kot, magnetni naklon imenovan. — Vsaka tako prirejena magnetna igla se imenuje naklonska igla ali naklonenica (Inclinationsnadel).
Na severni polukrogli je nje severni pol proti zemlji naklonjen, na južni polukrogli pa južni. Magnetni naklon ni povsod jednak, blizu ravnika je jednak ničli, od tod proti tečajema pa vedno na-rasta; največja njegova vrednost znaša 90°.
Poskus: Na mizo položi magnetno palico, nad njo pa drži naklonsko iglo, tako da stoji os, okoli katere se more vrteti, pravokotno na magnetni osi palice. Ako je os vrtnje nad središčem magnetne palice, leži magnetna igla horizontalno; severni pol igle pa se naklanja proti magnetu, ako iglo od središča magnetne palice premičeš proti nje južnemu polu; nad južnim polom se postavi igla vertikalno. Na severno magnetni strani palice se naklanja proti njej južni pol igle, ter se postavi nad polom vertikalno.
Ta poskus primerjajoči z prikaznima magnetnega odklona in naklona moramo sklepati, da je zemlja magnetna, in da sta njena magnetna pola v onih točkah, kjer stoji naklonska igla vertikalno, kjer je magnetni naklon = 90
Magnetni odklon in naklon sta v različnih krajih in časih izpremenljiva. V naših krajih je magnetni odklon zahoden ter se vsako leto zmanjšuje približno za 3 minute. V Ljubljani je znašal 1. 1882. magnetni odklon približno 10^
Odklonske igle uporabljamo, da zvemo različne strani sveta.
Odklonske igle v to svrho napravljene imenujemo, ako so manjše, busole (Boussolen), ako so večje, pa kompase (Compasse). Pri busoli ali kompasu je prav lahko vrtljiva odklonska igla spravljena v okrogli, s stekleno ploščo pokriti Skrinjici. Pod iglo pa je vetrovnica ali časi samo v stopinje razdeljen krog, katerega središče se ujema z osjo vrtnje.
§ 192. Astatične igle (astatische Nadeln). Dve magnetni igli, jednako dolgi in tako zvezani druga z drugo, da sla njijini osi vzporedni in raznoimenska pola drug nad drugim, imenujemo astatično dvojico igel ali kratko astatično iglo. — Ako je magnetnost obeh jednaka in sta vrtljivi okoli vertikalne osi kakor odklonska igla, nima zemeljski magnetizem nanj i nobenega vpliva, ker skuša zavrteti jeden konec igel z isto silo proti jugu kakor drugi proti severu.
Sploh pa je vpliv zemeljskega magnetizma nanj i slabši, kakor na jedno samo, če tudi magnetnost obeh igel ni jednaka. Astatične igle rabimo, da zvemo, ali je katero telo v zelo majhni meri magnetno ali ne, in pri mnogih električnih orodjih.
IX. Elektrika.
A. Elektrika vzbujena s trenjem. (Torna elektrika.) 1. Osnovne električne prikazni.
§ 193. Električne prikazni sploh. Poskus: Ako tereš (drgneš) dobro obrisano stekleno palico s svilnato ali z volnato tkanino ali z amalgamiranim usnjem in jo potem bližaš lahkim telesom, n. pr. koš-čekom od papirja ali kroglicam od bezgovega stržena,. priskakujejo ta telesa k palici, a dotaknivša se nje odskakujejo zopet na vse strani. V temi opazuješ pri tem, posebno ako si bil palico tri delj časa, iskrice, katere preskakujejo z malim praškom s palice na bližajoča se telesa. Lasje se ježe blizu take palice in pri tem imaš občut, kakor bi bil prepreden s pajčevino. Tudi poseben vonj po žveplu ali fosforu moreš čutiti.
Jednaka svojstva dobiva s trenjem tudi pečatni vosek in še druga telesa.
Take prikazni imenujemo električne (elektrisch). Telesa, na katerih opazujemo električne prikazni, so električna. Stanje teles, v katerem se nahajajo, kadar so električna, zove se električnost; uzrok električnosti pa elektrika (Elektricität).
Vzbujanje električnosti v katerem koli telesu se imenuje elek-trizovanje (Elektrisierung).
Električnost so opazovali že stari Grki na jantaru, katerega so imenovali elektron. Od tod izvirajo besede: električen, električnost i. t. d.
§ 194. Elektrizovanje po podelitvi (Elektrisierung durch Mittheilung). Poskus: Na dvakrat zaviti stekleni cevi (slika 160.) visi kroglica od bezgovega stržena na svilnati niti. (Taka priprava se imenuje električno nihalo.) Ako se kroglice dotakneš z električnim telesom, in ako njej potem bližaš drugo kroglico, isto tako na niti visečo, pri-
skočita druga k drugi, a potem se odbijata. Kroglica kaže vsa svoj-stva električnega telesa, ako si se je dotaknil z električnim telesom. — Poskus torej kaže:
Neelektrična telesa, dotaknivša se električnih, postanejo električna. Ali: električna telesa morejo podelovati elektriko tudi drugim telesom.
Tako elektrizovanje imenujemo elektrizovanje po podelitvi. Natančni poskusi uče, da izgubi električno telo toliko elektrike, kolikor je dobi ono, katerega se je bilo dotaknilo.
Kakšen razloček opazuješ med magnetnimi in električnimi telesi?
§ 195. Dobri in slabi elektrovodi (gute und schlechte Elek-tricitatsleiter). Poskusi: a) Na kroglico od bezgovega stržena a (slika 161.), visečo na svilnati niti, obešena je na volnati niti druga taka kroglica b. Ako podeliš elektrike kroglici a, dotak-• nivši se je z električno stekleno palico, opazuješ, da je tudi kroglica b električna. Elektrika je prešla torej z električne steklene palice na kroglico a in od tod po volnati niti na kroglico b. Kroglica b bi se kazala neelektrična, ko bi visela na svilnati niti. — b) Na svilnato nit obesi kovinsko kroglo, ter se je dotakni z električnim telesom. Krogla se ti kaže teko j na vsem površji električna. Ako ponoviš ta poskus s stekleno kroglo, kaže se električna jedino le v točki, v kateri si se je dotaknil z električnim telesom. — c) Ako se električne kovinske krogle dotakneš s prstom, izgubi vsa krogla svojo elektriko; električna steklena krogla izgubi svojo elektriko jedino le v točki, v kateri si je s prstom dotaknil.
Na nekaterih telesih se elektrika lahko širi na vse strani, na drugih pa ne; ali: nekatera telesa prevajajo elektriko, druga pa ne. Prva telesa imenujemo dobre, druga slabe elektrovode ali prevodnike elektrike.
Dobri elektrovodi so: kovine, oglje, voda, človeško in živalsko telo, zemlja, vlažen zrak i. t. d. Slabi elektrovodi so: svila, suho steklo, smola, jantar, suh zrak, mastna olja, alkohol i. t. d. —
Slabe elektrovode imenujemo tudi samila ali osebila (Isolator en).
Da električna telesa ne izgubljajo svoje elektrike, treba ja je obdati od vseh stranij s slabimi elektrovodi — ali ja osamiti ali osebiti.
V vlažnem zraku se obnašajo električni poskusi sploh slabo. (Zakaj?)
§ 196. Pozitivna in negativna elektrika. Poskusa: a) Dve električni nihali elektrizuj z električno stekleno palico. Bližaš li potem kroglici drugo proti drugi, odbijata se ter ni ju možno spraviti v dotiko. — Ravno isto opazuješ, ako si podelil kroglicama elektrike s palico od pečatnega voska, katero si tri z lisičjim repom ali mačkinjo kožo. — b) Ako podeliš kroglici jednega nihala elektrike s stekleno palico, kroglici drugega nihala s palico od pečatnega voska ter bližaš drugo drugi, privlačita se že iz daleč.
Poskusa učita, da mora biti elektrika steklene palice, katero si tri s svilnato tkanino ali z amalgamiranim usnjem, različna od elektrike na pečatnem vosku, katerega si tri z lisičjim repom. — Elektriko, vzbujeno s trenjem na steklu, imenujemo pozitivno, elektriko pečatnega voska, katero vzbujamo, teroči ga z lisičjim repom, pa negativno. Pozitivno elektriko zaznamenujemo s (-)- E). negativno z (— E).
Istoimensko električna telesa se odbijajo, razno-imensko električna pa privlačijo.
Kolikost privlačnosti ali odbojnosti električnih teles zavisi od jakosti njih električnosti ter je s to sorazmerna; postaja pa 4, 9, 16, ... w'2krat manjša, ako je razdalja električnih teles 2, 3, 4, . . . «krat večja.
Poskus: Jednemu izmed dveh električnih nihal podeli pozitivne, drugemu isto toliko negativne elektrike. Ako bližaš nihali drugo drugemu, da se vsled vzajemne privlačnosti dotakneta, izgubita obe kroglici svojo elektriko. •— Ako pa ima jedna krogla več elektrike, nego druga, ostaneta kroglici še električni, ko sta se bili dotaknili. Ako je imela jedna krogla več pozitivne elektrike nego druga negativne, ostaneta obe pozitivno električni; obratno pa negativno. Obe kroglici imata, ko sta se bili dotaknili, ravno toliko elektrike, kolikor je je imela jedna več nego druga.
Pozitivna in negativna elektrika sta si v učinkih protivni, tako da jedna učinke druge uničuje. Telo ima-joče isto toliko pozitivne elektrike, kolikor ima negativne, kaže se neelektrično.
§ 197. Elektroskop se imenuje vsako orodje, katero nam služi, da zvemo, ali je kako telo električno in, ako je električno, ali
Slika 162.
je pozitivno ali negativno električno. Najjednoslavnejši elektroskop je električno nihalo (slika 160.) — Električno nihalo je vender slabo občutljivo. Prav občutljiv elektroskop kaže slika 162. V grlu znotraj dobro suhe steklenice tiči kovinska palica, idoča skozi stekleno cev, katera je v grlu steklenice utrjena s pečatnim voskom. Ta palica nosi na zunanjem konci kovinsko ploščo p, na konci v steklenici pa dva tanka zlata listka. To orodje imenujemo elektroskop z zlatima listkoma (Goldblattelektroskop).
Ako fpodelimo plošči p nekoliko elektrike, razprostira se po kovinski palici in zlatih listkih; listka se odbijata in razhajata, in sicer tem bolj, čim več elektrike je plošča dobila.
Z jako električnimi telesi pa se ne smemo plošče p dotikati, ker drugače se zlata listka vsled velike odbojne sile odtrgata. Da moremo električ-nost jako električnih teles na elektroskopu preiskovati, poslužujemo se poskusne kroglice (Probekugel), t. j. majhne kovinske kroglice, pritrjene na tanko palico od kavčuka ali drugega slabega elektrovoda. Ako se dotaknemo s poskusno kroglico električnega telesa, preide nekoliko elektrike nanjo in to moremo prenesti na elektroskop. Čim več elektrike je bilo v točki, katere smo se s poskusno kroglico dotaknili, tem več je prenesemo na elektroskop in tem večji razhod kažeta zlata listka.
Kako moreš na tem elektroskopu dokazati, da se istoimenski elektriki v učinkih podpirata, raznoimenski pa uničujeta? — Kako moreš s pomočjo elektroskopa natančno preiskovati, ali je kako telo dober ali slab elektrovod? —
§ 198. Elektrika se razprostira le na površji električnih teles. Pravost tega izreka dokažemo s tema poskusoma: a) Na lesenem podnožji stoje na steklenih palicah kovinska krogla C (slika 163.) in otli polu-krogli A in B. Polukrogli sta toliki, da položeni na kroglo C, to po polnem zakrijeta. Ako podeliš krogli C katere-
Slika 163.
koli elektrike in ako potem na njo potisneš polukrogli A in B, kažejo nihala, da sta A in B električni. Odstraniš li potem polukrogli A in B, krogla C ni več električna, ampak jedino le A in B. — b) Otlo kovinsko posodo postavi na več kosov pečatnega voska, da je prav dobro osamljena. Podeliš li tej posodi katerekoli elektrike in preiskuješ li s poskusno kroglo nje električnost, najdeš jo le zunaj na površji električno, notrina pa je neelektrična.
§ 199. Električna gostota. Razdelitev elektrike na površji električnih teles. Jedno in isto telo more imeti časih več, časih menj elektrike; na jednem in istem delu površja more torej biti elektrika bolj ali menj gosta. Množino elektrike na kvadratnem centimetru električnega telesa jemljemo za mero električne gostote. Ker se istoimenske elektrike odbijajo, sledi dalje, da teži elektrika odhajati z električnega telesa, kolikor more. Vsled te težnje nastane električni napon (elektrische Spannung), kateri mora biti tem večji, čim večja je električna gostota.
Poskus: a) Ako se dotikaš s poskusno kroglo osamljene električne krogle na različnih mestih in ako prenašaš tam dobljeno elektriko na elektroskop z zlatima listkoma, kažeta listka isto tolik razhod, naj se dotakneš te ali one točke kroglinega površja. Paziti pa vender moraš, da je elektroskop vsakikrat neelektričen in da je krogla prav dobro osamljena.
Poskus: b) Na osamljen kovinski valj obesi na različnih mestih po več parov kroglic od bezgovega stržena na volnatih nitih. Podeliš li temu valju katerekoli elektrike, kažejo največji razhod kroglice, viseče ob koncih valja, najmanjši razhod kažeta kroglici v sredini viseči.
Na kroglastih telesih sta električna gostota in električni napon na vsem površji jednako velika.
Na telesih druge oblike sta električna gostota in napon večja v točkah od središča bolj oddaljenih, največja pa na robih in osteh.
Kjer je mnogo elektrike na majhnem prostoru nakopičene, začne prehajati v zrak. Najbližji zračni molekuli dobijo po podelitvi istoimenske elektrike ter se odbijajo, na njih mesto prihaja od stranij drug zrak. Ta postane zopet električen ter se odbija. S tem nastane električni veter; električno telo pa izgublja vedno več svoje elektrike.
Telesa morajo biti kroglasto obrobljena, ako hočemo njih elektriko delj časa obdržati. (Zakaj ?) — Na katerih telesih moreš več elektrike nakopičiti, na
otlih ali na masivnih? — Ali morajo biti telesa, na katerih hočemo elektriko hranjevati, vsa od dobrih elektrovodov, ali zadostuje tudi, če so od slabih elektrovodov, a na-površji oblepljena s štanijolom?
§ 200. Elektrizovanje po razdelbi (Elektrisierung durch Vertheilung oder Influenz). Poskus: a) Ukrivljena steklena palica
nosi na koncih kroglasto obrobljen kovinski valj AB (slika 164); na valji visita na več mestih po dve kroglici od bezgovega stržena na volnatih nitih. Temu valju se da poljubno približevati ali od njega oddaljevati na stekleni palici osamljena kovinska krogla C. Ako podeliš krogli C katerekoli elektrike, ter jo približaš valju AB toliko, da ne preskoči nanj električna iskra, kažejo kroglice na valji razhod. Največji razhod kažejo kroglice, na koncih viseče; kroglici, v sredini M viseči, ne kažeta nobenega razhoda.
Kovinski valj AB je postal torej električen, ko je električna krogla C blizu njega; in sicer ima njegova elektrika na koncih največji napon, v sredini pri M pa nobenega.
Valj AB izgubi svojo elektriko, ako odstraniš elektriko s krogle C s tem, da jo odmakneš, ali da se je s prstom dotakneš.
Posk us: b) Ako je krogla C negativno električna in ako bližaš valju AB negativno električno kroglico, visečo na svilnati niti, privlači jo polovica AM; polovica MB pa jo odbija. Krogli C bližnja polovica valja je torej pozitivno, od nje oddaljena polovica pa negativno električna.
Poskus: c) Ako se valja AB s prstom dotakneš, dokler je negativno električna krogla C blizu njega, upadejo kroglice polovice MB; ostale kažejo pa še nekoliko večji razhod. Negativna elektrika valja AB je torej odvodna ali prosta (ableitbar oder frei); pozitivna pa ni odvodna, ampak vezana (gebunden).
Poskus: d) Valja AB se dotakni s prstom, t. j. odvzemi mu prosto negativno elektriko, dokler je negativno električna krogla blizu njega. Potem pa odstrani kroglo C ali pa jej odvzemi njeno negativno elektriko. Vse krogle na valji AB kažejo razhod. S pomočjo elektroskopa se lahko prepričaš, da ima valj odvodno ali prosto pozitivno elektriko. —
Ko bi bil vzel za navedene poskuse kroglo C pozitivno električno, našel bi polovico valja AM negativno, drugo polovico MB pozitivno električno; negativna elektrika bi bila vezana, pozitivna pa prosta. Negativno moreš oprostiti, ako najprej odvedeš prosto pozitivno in potem odstraniš kroglo O ali ako od nje odvedeš njeno elektriko.
Valj AB postane tudi električen, ako stoji med njim in kroglo C steklena plošča ali sploh tanka plošča od slabega elektrovoda.
Iz navedenih poskusov slede ti-le zakoni:
Uzrok električnosti, t. j. elektriko ima vsako telo že po prirodi v sebi, in sicer obojih, pozitivne in negativne, isto-toliko in brezkončno veliko, tako da se njijini učinki na zunaj uničujejo.....1.)
Telo se kaže električno, ako ima jedne elektrike več nego druge, n. pr. v pozitivno električnem telesu je več pozitivne elektrike nego negativne in obratno.....2.)
Vsako električno telo deluje že iz daljine, tudi skozi trdne slabe elektrovode na dobre elektrovode tako razdelilno, da razsebuje obe elektriki, ki sta si bili ravnotežni, ter privlači raznoimensko, odbija pa istoimensko.....3.)
To prikazen imenujemo električno razdelbo.
Po razdelbi vzbujena z razdelilno delujočo istoimenska elektrika je prosta, raznoimenska pa vezana. Vezana elektrika postane prosta ali odvodna, ako se razdelilno delujoča odstrani; ter se zveže s prosto po razdelbi elektrizovanega telesa, ali pa ostane na njem, ako je bila prva odvodena in ako je telo osamljeno.....4.)
Ali moreš elektrizovanje po razdelbi pokazati tudi na elektroskopu ? — Ali je neobhodno potrebno se elektroskopa dotakniti, da zveš, je li katero telo električno ali ne? — Kakšen je razloček med magnetenjem in elektrizovanjem po razdelbi?
Poskus: e) Ako bližaš osamljeni pozitivno električni krogli polagoma drugo osamljeno kovinsko kroglo B, skoči pri določeni razdalji obeh krogel s krogle A iskra na kroglo B. Ako preiskuješ električnost obeh krogel, najdeš, da je krogla A izgubila nekoliko svoje elektrike, krogla B pa je ravnotoliko pridobila.
Krogla A, bližajoča se krogli B, deluje na to razdelilno, istoimensko elektriko odbija na najbolj oddaljene točke, raznoimensko pa privlači v najbližje točke. Ko doseže razdalja obeh krogel gotovo mejo, združita se raznoimenski elektriki krogel A in B skozi zrak
v podobi električne iskre. Na krogli A ostane še nekoliko pozitivne elektrike in istotako tudi na krogli B, katera se razširi po vsej krogli. Navadno pravimo, da smo krogli B podelili elektrike; v resnici pa elektrizovanje po podelitvi ni nič drugega nego elektrizovanje po razdelbi. Električna iskra je združitev raznoimenskib elektrik skozi zrak ali druge slabe elektrovode.
Kako moreš z elektrizovanjem po razdelbi pojasniti, da električno telo drugo neelektrično privlači, a zopet odbija, ko sta se bili dotaknili?
2. Orodja in priprave za vzbujanje in nabiranje elektrike.
§ 201. Elektrofor ali elektronos (Elektrophor) sestoji iz smolne pogače, ležeče na nekoliko večjem kovinskem okroglem
podnožji (slika 165.) Na poslika 165.	gačo se da polagati in s steklenim držalom odvzdigovati dobro obrobljen pokrov od kovine ali od lesa, obleplj enega s šta-nijolom.
Tepemo li smolno pogačo z lisičjim repom ali kako kožuhovino, postane negativno električna. Pokrov, položen na negativno električno smolno pogačo, postane električen po razdelbi ; raznoimenska, t. j. -\-E se razprostira na spodnji strani pokrova, —E pogače jo veže, istoimenska (—E) je prosta in se razprostira na zgornjem delu pokrova. Dotaknivši se pokrova s prstom odvedemo prosto —E; vezano -\-E dobimo pa odvodno, ako pokrov osamljen odvzdignemo. Potem jo moremo prenašati na druga telesa.
Ker pri tem postopanji pogači nismo odvzeli njene —E, moremo to postopanje s pokrovom večkrat ponavljati. S tem pa dobivamo iz precej majhne množine —E na pogači po razdelbi velike množine -f-E.
Kaj bi opazil na pokrovu, ako ga na negativno pogačo položiš in osamljenega odvzdigneš, pa se ga ne dotakneš s prstom?
Smolna pogača je zmes kolofonija in terpentina, kateri je primešanega nekoliko voska; ali pa zmes približno dyeh delov šelaka in jednega del» terpentina,
§ 202. Električni kolovrat (Elektrisiermaschine) (slika 166.) ima tri glavne dele: 1.) drgač, 2.) drgalo, 3.) vodilo. 1.) Drgae (Reiber) je velika okrogla steklena plošča S, vrtljiva okoli horizontalne steklene osi. 2.) Drgalo (Reibzeug) H sestoji iz dveh z usnjem prevlečenih deščic, kateri pritiskata prožni peresi od obeh stranij k drgaču. Usnje je pomazano z lojem in amalgamom (zmesjo od cinka, kosi-tarja in živega srebra). Drgalo je kovinsko zvezano s kroglasto obrobljenim kovinskim valjem O (negativnim vodilom), stoječim na stekleni palici. 3.) Vodilo (Conductor) A je medena krogla, stoječa na steklenem stebru G. Z vodilom sta kovinsko zvezana lesena obroča v, sesamiKa (Sauger) imenovana, katera imata na straneh, obrnenih proti drgaču, več kovinskih, iglam podobnih ostij. Vodilo A se imenuje pozitivno vodilo.
Na pozitivno vodilo se postavlja časih velik lesen obroč, v katerem je dolga žica; ta ojačuje napon na vodilu nabirajoče se elektrike.
S tem strojem vzbujamo elektriko na ta-le način: Ako vrtimo drgač z ročico okoli njegove Osi, tere se ob amalgamiranem usnji; steklo postane pozitivno električno, usnje pa negativno. — E usnja se nabira na negativnem vodilu O in odhaja navadno v zemljo po verižici, vežoči vodilo O z zemljo. Pozitivno električna plošča se vrti do sesalnikov D; tam elektrizuje pozitivno vodilo A po razdelbi, — E je vezana in se nabira v sesalnikovih osteh, + E je odvodna ter se nabira na vodilu A. Vezana — E ima v osteh toliko gostoto in tolik napon, da prehaja skozi zrak na drgač in uničuje njegovo -f E\ Od tod naprej se vrti steklena plošča do drgäla neelektrična; teroča se ob drgälu postaja pa zopet pozitivno električna. Vsled tega se
Slika 166.
navedene prikazni ponavljajo. — Vrteči drgač okoli njegove osi dobivamo na vodilu velike množine pozitivne elektrike; nje gostota in napon na vodilu narastata na vodilu do gotove meje, katera zavisi od kakovosti električnega stroja in od tega, je li zrak bolj ali menj suh.
Ako postavimo pozitivnemu vodilu nasproti kovinsko kroglo, katera je po dobrem elektrovodu zvezana z negativnim vodilom, preskakujejo električne iskre z vodila na to kroglo, če vrtimo drgač, in razdalja med kroglo in vodilom ni prevelika. Največja razdalja med vodilom in kroglo, v kateri še preskakujejo iskre, imenuje se skakaj električne iskre ali iskrodalja (Schlagweite).
Čim večji je polumer drgdča, čim bolj suh in redkejši je zrak, tem večja je sploh iskrodalja. — Pot električne iskre sploh ni prema, ampak lomljena črta, posebno v večjih iskrodaljah.
Da dobivamo krepke iskre, uporabljamo iskrovabec ali iz vajač (Funken-zieher). Ta sestoji iz približno pravokotno ukrivljene kovinske palice, pritrjene na stekleno palico in noseče na koncih raznoveliki kovinski krogli. Večja krogla se stavi pozitivnemu vodilu nasproti, manjša pa se zveže z verižico z negativnim vodilom.
S pozitivnega vodila ne moreš izvabiti nobene električne iskre, ako ga zvežeš z kovinsko verižico z negativnim. Pozitivna in negativna elektrika obeh vodil se v dobrem elektrovodu, v verižici, združujeta; — s tem pa nastane električni tok (elektrischer Strom), in sicer govorimo o pozitivnem in negativnem električnem toku. Pozitivni električni tok teče s pozitivnega vodila skozi verižico proti negativnemu vodilu; negativni pa v nasprotni meri. Navadno govorimo le o pozitivnem električnem toku, kajti znajoči mer tega, znamo tudi mer negativnega električnega toka.
Prvi električni kolovrat je izumil Oto pl. Guerike (1. 1672.) Njegov električni kolovrat je imel namesto steklene plošče žvepleno kroglo, vrtljivo okoli horizontalne osi, na katero se je pritiskalo z rokami. — Popisani električni kolovrat pa je izumil Winter.
§ 203. Poskusi z električnim kolovratom. Ker dobivamo na vodilu električnega kolovrata velike množine elektrike, moremo z njim prav lahko preiskovati električne učinke. Električni učinki so: 1.) mehanični, 2.) svetlobni in toplotni, 3.) fizijologični, 4.) magnetni, 5.) kemijski.
1.) Mehanični učinki. Steklen valj brez dna postavi na kovinsko ploščo, v valj vsiplji precej veliko kroglic od bezgovega stržena, na valj položi drugo kovinsko ploščo. Zvežeš li z osamljenim dobrim elektrovodom zgornjo ploščo s pozitivnim vodilom, spodnjo pa z negativnim, skačejo kroglice v valji med ploščama gori in doli, ako vrtiš drgač. (Električna toča.) — Podobne prikazni opazuješ pri električnem zvonci in drugih električnih igračah. —
Človeku, stoječemu na stolci s steklenimi nogami in dotikajočemu se pozitivnega vodila, vstajajo lasje po konci, ako vrtiš drgač. (Zakaj?) — Električni veter. Ako postaviš na pozitivno vodilo ukrivljeno in priostreno kovinsko palico (slika 167.) in blizu osti gorečo svečo, upogne se svečin plamen v stran, ako vzbujaš elektriko, vrteč drgač; z vodila pa ne moreš izvabiti nobene večje iskre. (Zakaj? Odgovor išči v § 199.) —
2.) Svetlobni in toplotni učinki elektrike. Na dobre elektrovode preskakujejo z vodila iskre, ako so blizu njega in odvodno zvezani z zemljo ali z negativnim vodilom.
V majhnih daljavah so te iskre bolj ali menj vijoličaste, v večjih daljavah pa' svetlo bele, posebno, ako ima elektrika veliko gostoto in napon. Čim redkejši je zrak, v tem večje daljave more preskočiti električna iskra z jednega dobrega elektrovoda na drugega. V zelo redkem zraku ne vidimo več pravih isker, ampak le vijoličaste proge. Take proge lahko opazujemo v električnem jajci (slika 168.), t. j. jajcu podobni stekleni posodi, katera je povsod ne-produšno zaprta. V notrino molita kovinski kroglici a in b, pritrjeni na kovinskih paličicah. Podnožje je dobro obrušeno; od njega pa vodi v notrino tanka cev, katero zapira pipa h. Ako je zrak v jajci zelo razredčen in ako zvežeš podnožje z negativnim, obroč c pa s pozitivnim vodilom električnega kolovrata, vidiš med kroglama a m b lepe vijoličaste proge. — V brez-zračnem prostoru pa se elektrika ne more širiti. — Geisslerjeve steklene cevi. — Električna iskra užiga lahko gorljive reči, n. pr. segret vinski cvet, pokalni plin, žvepleni šter i. t. d. (Električna pištola.) — Svetlobne prikazni na osteh. Ako pritrdiš kovinsko ost na pozitivno vodilo (slika 167.), vidiš v temi na njej lep vijoličast šopek. Postaviš pa li isto ost na negativno vodilo, vidiš v temi na njej le svetlo točko. — Slika 169. 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/; razdalja med kroglama / in d se da nekoliko preinačevati, ker je cd pri b nekoliko premična. Ako zvežeš kroglo /
Slika 167.
z negativnim vodilom, ost c pa držiš proti pozitivnemu vodilu, opazuješ v temi na osti c svetlo točko, med kroglama e in / preskakujejo električne iskre; na vodilu pa ima elektrika prav majhno gostoto in napon. — Navidezno vsrkava ost c elektriko z vodila nase. — Prikazen pa je ta-le: Pozitivno električno vodilo deluje razdelilno na paličico cd; istoimenska elektrika (+ E) odteka s krogle e na kroglo / in od tod proti negativnemu vodilu, raznoimenska (— E) je vezana na osti c. Ker je ondii nje gostota in napon zelo velika, odteka z osti na vodilo ter se združuje z pozitivno elektriko vodila.
3.)	Fizijologični učinki elektrike. Vsaka električna iskra, katera preskoči z električnega telesa na človeški člen, prouzroči v človeku poseben čut, kakor bi ga kdo z iglo pičil. Krepke električne iskre pa človeka za hip krepko stresejo, zelo velike ga tudi usmrtijo.
4.)	Magnetni učinki: Železen valj, ovit z dolgo, tanko in dobro osamljeno žico, kaže se nekoliko magneten, ako teče skozi žico več časa krepek električen* tok.
5.)	Kemijski učinki: Blizu električnega kolovrata opazujemo nek poseben vonj po žveplu, to je vonj po ozonu, kateri je nastal po pretvorbi kisika. — Ako napeljemo osti s pozitivnega in z negativnega vodila v raztopino kalijevega jodida, izločuje se jod; na papirji, oblepljenim s škrobom, spoznaš ga po modri barvi.
§ 204. Franklinova plošča. Lejdenska steklenica
(Franklin'sehe Tafel. Leydener Flasche). Franklinova plošča (slika 170. in 171.) je po konci postavljena steklena plošča, oblepljena
na obeh straneh s štanijolom, vender tako, da ostaja ob robih za dva prsta široko prosta štanijola. Ta del je pomazan s pečatnim voskom ali šelakom, raztopljenim v vinskem cvetu.
Lejdenska ali Kleistova steklenica (slika 172.) je steklena posoda, oblepljena zunaj in znotraj dobre tri četrtine svoje višine s štanijolom. Neoblepljen rob je pomazan s pečatnim voskom ali šelakom, raztopljenim v vinskem cvetu. V posodi stoji, utrjena z lepenko ali drugo tvarino, medena palica dotikajoča se dna in noseča
Slika 170.
Slika 171.
Slika 172.
zunaj medeno kroglo. -— Obe pripravi služita, da nabiramo z elektri-zovanjem po razdelbi večje množine elektrike nego jih je sicer moči nabrati na vodilu električnega kolovrata.
Ako spravimo jedno oblogo Franklinove plošče, recimo desno (slika 171.), v dotiko ali vsaj v kovinsko zvezo s pozitivnim vodilom električnega kolovrata, deluje na tem razprostirajoča se pozitivna elektrika razdelilno na zadnjo oblogo, katero si mislimo odvodno zvezano z zemljo. Raznoimenska elektrika (—E) je vezana, istoimenska (-(- E) je prosta in odteka v zemljo. Vezana elektrika (— E) veže tudi nekoliko proste desni oblogi podeljene (-|-E), tako da nje ostane le nekoliko proste in odvodne. Gostota proste elektrike na desni oblogi je torej manjša nego je bila v trenutku, ko je prešla z vodila nanjo. Zaradi tega more prehajati z vodila nova prosta -f-E, katera deluje na zadnjo, levo oblogo, isto tako razdelilno, kakor prva. — Franklinova plošča je z elektriko napolnjena (geladen), ako je gostota njene proste elektrike ravno tolika, kolikeršna je gostota proste elektrike na vodilu. Lejdensko steklenico polnimo na jednak način, ko primemo zunanjo oblogo v roko in se dotikamo s kroglo pozitivnega vodila. Po razdelbi na zunanji oblogi vzbujena prosta pozitivna elektrika odteka zkozi naše telo v zemljo, negativna pa je vezana ter veže tudi nekoliko elektrike, notranji oblogi podeljene.
Raznoimenski vezajoči se elektriki na obeh oblogah težita, da bi se združili; združenje brani pa slab prevodnik, steklo. Ako zve-žemo obe oblogi z dobrim elektrovodom, združita se teköj; steklenica se izprazni (wird entladen) ter postane neelektrična.
Lejdensko steklenico moremo izprazniti tudi skozi naše telo, treba le, da vzamemo napolnjeno steklenico v jedno roko, s prstom druge roke pa se dotaknemo krogle. V hipu, ko se s prstom dovolj približamo krogli, preskoči z nje iskra z glasnim pokom in po svojih udih čutimo električni udarec. Sila tega udarca je zavisna od množine v steklenici nabrane elektrike. Ako si poda več osob roke in ako vzame prva osoba napolnjeno steklenico v roko. zadnja pa se dotakne krogle, čutijo vse osobe udarec istočasno. Število osob sploh ni omejeno.
Močni električni udarci morejo postati človeku škodljivi ali celo smrtni. Da se kaj takemu izognemo, poslužujemo se za izpraznovanje Lejdenske steklenice	Slika 173.
ali Franklinove plošče, posebne priprave, izpraz-novalca (Auslader) (slika 173.) Ta sestoji iz dveh medenih žic, nosečih krogli, kateri sta zvezani v zglobec, da se dasta povoljno primakniti in odmakniti. Na vsako žico je pritrjeno stekleno držalo. Da izpraznimo z izpraznovalcem Lejdensko steklenico, treba je položiti jedno kroglo na zunanjo oblogo, z drugo pa se bližati njeni krogli.
Večkrat se tudi pripeti, da se združita elektriki skozi steklo ali čez rob; v prvem slučaji dobi steklo majhno luknjico in steklenica ni več rabljiva.
Poskusi, katere moremo delati z elektriko, nabrano na vodilu električnega kolovrata, dajo se ponavljati z Lejdensko steklenico ali Franklinovo steklenico z boljšim vspehom. N. pr. moremo užigati žvepleni eter, smodnik; topiti tanke železne žice i. t. d.
Lejdensko steklenico sta izumila Kunaus v Lejdenu in Kleist v Kaminu (1745.)
§ 205. Trajnost električne iskre. Hitrost električnega toka. Poskus: Vzemi okroglo ploščo od lepenke, razdeljeno v več izsekov, kateri so razno pobarvani, ter jo vrti v temni sobi, kolikor hitro moreš, okoli skozi njeno središče idoče osi. Ako sobo z električno iskro večkrat razsvetljuješ, dozdeva se ti, da se plošča ne vrti. Iskra traja tako kratek čas, da plošča v tem času ne izpre-minja izdatno svoje leže.
Wheatstone je našel, da nareja električni tok v bakreni žici v vsaki sekundi približno 464,000 V^ ali 60,000 zemljepisnih milj dolgo pot.
§ 206. Gostilni elektroskop (Condensations-Elektroskop) (slika 174.) se razločuje od navadnega elektroskopa z zlatima listkoma jedino le v tem, da leži na prvi plošči Slika 174.	še druga jednako velika plošča s steklenim
držalom. Ta plošča je na spodnji strani po-mazana s šelakom, raztopljenim v vinskem cvetu. Vsa priprava je prav za prav Frank-linova plošča, pri kateri je steklo nadomeščeno z drugim slabim elektrovodom, s šelakom. Gostilni elektroskop rabimo preiskujoči, je li kako telo v zelo majheni meri električno. V to svrho položimo zgornjo ploščo na spodnjo ter se dotaknemo te s telesom, katero hočemo preiskovati glede njegove električnosti. Recimo, da je to telo v majhni meri pozitivno električno. Nekoliko njegove elektrike prehaja na spodnjo ploščo, in sicer toliko, da je gostota in napon elektrike na obeh jednaka. Elektrika spodnje plošče deluje razdelilno na zgornjo ploščo, negativno elektriko privlači in veže, pozitivno pa odbija. Prosto pozitivno elektriko zgornje plošče odvodimo v zemljo s tem, da se plošče s prstom dotaknemo. Vezana negativna elektrika zgornje plošče veže tudi nekoliko elektrike, spodnji plošči podeljene, torej postane nje gostota manjša in
zaradi tega prehaja £ dotičnega telesa v drugič nekoliko elektrike. Gostilni elektroskop je napolnjen, ako ima prosta elektrika spodnje plošče isto gostoto in isti napon, kakor elektrika na dotičnem telesu. Ako potem zgornjo ploščo s steklenim držalom odvzdignemo, postane na spodnji plošči prosta tudi elektrika, ki je bila poprej vezana, razširi se čez listka ter ja odbija.
Ali bi se smel dotikati tudi zgornje plošče s telesom, katerega električnost preiskuješ? — Kako bi moral postopati, da bi elektroskop napolnil, in katero elektriko bi imela zlata listka, ko bi odvzdignil zgornjo ploščo?
3. Električne prikazni v ozračji.
§ 207. Blisk in grom. Učinki in prikazni bliska in močne električne iskre so si v vsem podobni. Opazovanja nas uče, da je zrak v višjih plasteh vsak čas električen, ob jasnem vremenu pozitivno, ob deževnem časih pozitivno, največkrat pa negativno. Navadni oblaki so negativno, hudourni pa časih negativno, časih pozitivno električni, in sicer je na teh največ proste elektrike. Elektrike polni oblaki delujejo razdelilno na bližnje neelektrične oblake in na bližnje zemeljske predmete; raznoimensko elektriko privlačijo in vežejo, istoimensko pa odbijajo. Ako je privlačna sila med oblačno in po raz-delbi vzbujeno z njo raznoimensko elektriko dovolj velika, preskoči z oblaka električna iskra, — blisk ali strela (Blitz). Preskoči li ta električna iskra na zemljo, pravimo, da trešči ali udari. Blisk spremljajoči zvok imenujemo grom (Donner). Grom in blisk nastajata istočasno; a zvok se širi dosti bolj počasno kakor svetloba, od bolj oddaljenih toček bliskove poti ga slišimo pozneje kakor od bližnjih.
Ker se zvok na gorah, oblakih in drugih predmetih odbija, prouzročuje to bobnenje groma.
Učinki bliska so dosti silnejši nego učinki električne iskre na električnem kolovratu, ker se v podobi bliska združujejo ogromne množine elektrike. Strela ubije ljudi in živali, katere zadene, dobre elektrovode segrene ali jih celo stali, slabe elektrovode razdene, gorljive reči pa užge.
Železni predmeti, v katere je udarila strela, postanejo časih magnetni. Blizu mesta, kjer je treščilo, je poseben vonj po ozonu. (Strelne cevi [Blitzröhren] v peščenatih tleh so sledovi strele.) —
Hudourni oblaki morejo biti od nas toliko oddaljeni, da jih ne vidimo in groma ne slišimo, ampak da vidimo le odsev bliskov v zraku. Tako bliskanje imenujemo potem bliskavico (Wetterleuchten).
u
Časih opazujemo učinke električnega udarca, čeravno ni z oblaka preskočila nobena električna iskra. Vzemimo, da visi pozitivno električen oblak prav blizu zemlje. Njegova elektrika veže primerno množino po razdelbi vzbujene negativne elektrike na predmetih, ki so mu najbližji. Ako izgubi oblak svojo elektriko s tem, da preskoči z njega električna iskra v drugi oblak, ali pa v bolj oddaljen predmet na zemljo, postane na zemeljskih predmetih poprej vezana elektrika hipno prosta ter steče v zemljo nazaj. Tak odtok elektrike se imenuje električni odskok ali vodena strela (elektrischer Rückschlag). Neposredno iz oblakov prihajajočo strelo imenujemo, razločuje jo od vodene strele, ognjeno strelo. Električni odskok more usmrtiti ljudi in živali, a ne užiga nikoli.
Strela udarja v najvišje predmete, kateri so dobri elektrovodi, posebno če imajo osti, n. pr. v drevje, stolpe, dimnike i. t. d. V ravninah rada udarja v močvirnata tla.
Kako se moreš ob času hude ure čuvati, da te ne zadene strela?
§ 208. Strelovod (Blitzableiter). Da strela našim stanovanjem in poslopjem sploh ne škoduje, postavljamo nänja bliskovode ali strelovode. Na najvišjem delu poslopja stoji 2 — 4 dolg železen, v zrak moleč drog, na zgornjem konci priostren in pozlačen ali pla-v tiniran: sesalni drog (Auffangstange). S tem je zvezan dolg železen drog ali žično vože, o d vodnik (Ableitung), kateri je nekoliko od poslopja oddaljen in napeljan v vlažno zemljo ali v kak vodnjak. — Dolgo poslopje mora imeti več sesalnih drogov in več odvodnikov. Ako je v poslopji veliko kovin nakopičenih, morajo biti kovinsko zvezane z odvodnikom.
Delovanje strelovodov je dvojno
1.)	Strelovodi zmanjšujejo oblakom njih električnost. V osteh strelovodov nabirajoča se raznoimenska elektrika odhaja počasno v zrak ter se združuje z elektriko v oblakih; s tem pa se zmanjšuje nekoliko njih električnost.
«
V temnih nočeh moremo časih opazovati, da se svetijo sesalni drogi strelovodov in osti dobrih elektrovodov molečih visoko v zrak. (Ogenj sv. Elm a, St. Elmsfeuer.)
2.)	Ako strela trešči v strelovod, odvodi jo ta po najkrajši poti v zemljo ter jo dela za poslopja neškodljivo.
Ali bi strelovod kaj koristil, ako bi bil na katerem mestu pretrgan?
Strelovode sta izumila skoro istočasno Benjamin Franklin (1. 1753.) in Prokop Diviš iz Znojma (1. 1754.)
B. Elektrika vzbujena z dotiko. (Galvanska ali tična
elektrika.)
1. Osnovne galvanske prikazni.
§ 209. Elektrika vzbujena z dotiko trdnih in kapljivo tekočih teles. Poskus: Na bakreno ploščo elektroskopa z zlatima listkoma (slika 175.) položi tanko-stekleno ploščo, na robih poma-zano s šelakom, raztopljenim v vinskem cvetu; na ploščo pa košček papirja namočenega v zelo razredčeni žvepleni kislini. Ako zvežeš za hip bakreno ploščo s kapljevino po osamljeni bakreni žici cd, in ako potem žico od- .^mŠB^Cn straniš in stekleno ploščo odvzdigneš, ne dotaknivši	V
se bakra, kažeta listka razhod. Z drugim elektro-	» '
skopom se lahko prepričaš, da sta listka negativno j^rPk električna. Baker, dotikajoč se razredčene žveplene i^M^Ä kisline, postal je torej negativno električen; ker | , '¡¡{M kažeta listka večji razhod še le takrat, ko stekleno MgjBpr ploščo odvzdigneš, moraš sklepati, da je postala razredčena žveplena kislina, dotikajoča se bakrene žice, istotoliko pozitivno električna in da se elektriki "«asSB«!*11 bakra in razredčene žveplene kisline deloma vezeta, dokler je steklena plošča na elektroskopu. Ako vzameš namesto bakrene plošče na elektroskopu ploščo od cinka, in namesto bakrene žice cd cinkovo žico ter jednako postopaš, kakor poprej, prepričaš se, da postane cinek, dotikaje se žveplene kisline, negativno električen, in sicer v večji meri nego baker, kajti zlata listka kažeta v tem slučaji večji razhod.
Jednako postopaje moremo dokazati, da postajata sploh po jedna kovina in elektriko vodeča kapljevina električni, ako se dotikata. Jedno telo dobiva pozitivne elektrike, drugo pa isto toliko negativne elektrike.
Z dotiko dveh'teles vzbujeno elektriko imenujemo tično, galvansko, ali časih tudi voltovsko elektriko (Berührungs-, galvanische oder voltaische Elektricität). Uzrok električnosti dotikajočih se teles imenujemo elektrobudno silo (elektromotorische Kraft) ali galvanizem (Galvanismus). (Čim več elektrike dobivata dotikajoči se telesi, tem jačjo si moramo misliti med njima delujočo elektrobudno silo.) Telesa, katera postajajo z dotiko električna, imenujemo elektrobudnike (Elektromotoren).
u*
Raznovrstni poskusi uče: 1.) Elektrobudna sila se vzbuja tudi z dotiko dveh različnih kovin, ali jedne kovine in oglja, vender je slabša nego elektrobudna sila, katera se vzbuja z dotiko po jedne kovine ali oglja s kako kapljevino, elektriko prevajajočo. Posebno jaka elektrobudna sila se vzbuja z dotiko kake kovine ali oglja z razredčeno kislino ali z raztopino kake soli. — 2.) Elektrobudna sila deluje le na mestih, kjer se dve telesi dotikata ter je nje jakost zavisna od tvarine dotikajočih se teles, a nezavisna od kolikosti tične ploskve.
Galvanska elektrika je bistveno ista kakor torna, razlika med njima je le ta, da ji vzbujamo na različna načina.
Galvani je (1. 1789.) prvi opazoval, da se z dotiko teles vzbuja elektrika, vender je mislil, da vzbuja to elektriko živalsko življenje, a ne samo dotika. Volta je (I. 1793.) opazoval, da se vzbuja sploh elektrika, ako se dva dobra elektrovoda dotikata.
§ 210. Galvanski člen (galvanisches Element). V stekleno posodo, napolnjeno z razredčeno žvepleno kislino, postayi plošči od bakra in cinka, tako da se v kapljevini nikjer ne dotikata in nekoliko centimetrov iz nje molita (slika 176.) Preiskuje iz kapljevine moleča konca plošč najdeš baker pozitivno, cinek negativno električen.
Baker, dotikajoč se razredčene žve-plene kisline, dobi vsled delovanja elektro-budne sile negativne elektrike, kapljevina pa pozitivne. Kapljevina je dober elektro-vod, torej podeli tudi cinku pozitivne elektrike, da je eleklrična gostota na obeh, na cinku in kapljevini, ista. Cinek, dotikajoč se razredčene žveplene kisline, dobi vsled delovanja elektrobudne sile med njim in kapljevino, isto i ako kakor baker, negativne elektrike, kapljevina pa pozitivne. Kapljevina podeli zopet toliko svoje elektrike bakru, da je električna gostota na obeh jednaka. Med cinkom in razredčeno žvepleno kislino delujoča elektrobudna sila pa je jačja nego je elektrobudna sila med bakrom in razredčeno žvepleno kislino, torej mora biti na cinku več negativne nego pozitivne elektrike, na bakru pa več pozitivne nego negativne, ali iz kapljevine moleč cinek mora imeti proste negativne, iz kapljevine moleč baker pa proste pozitivne elektrike.
Slika 176.
• Ako zvežemo iz kapljevine moleča konca bakra in cinka z bakreno žico; teče po tej pozitivna elektrika od bakra proti cinku, negativna pa nasprotno od cinka proti bakru. Jednake množine razno-imenskih elektrik se uničujejo; ker je pa elektrobudna sila v jedno mer delavna, nadomestuje tekoj odteklo elektriko. Iz tega pa sledi, da mora po žici v jedno mer teči pozitivna elektrika k negativni in nasprotno negativna k pozitivni, dokler se ne vrše na kovinah ali kapljevini kake izpremembe.
Tako gibanje elektrike imenujemo galvanski tok (galvani-scher Strom). Samo ob sebi je umevno, da imamo dvojni tok, pozitivni in negativni. V sledečem bodemo govorili navadno le o meri pozitivnega toka.
Vsako pripravo, v kateri zlagamo dve kovini ali sploh dva dobra trdna elektrovoda z elektriko prevajajočo kapljevino v to svrho, da dobivamo galvanski tok, imenujemo galvanski ali vol-tovski člen.
Iz kapljevine moleč konec trdnega telesa, na katerem se zbira prosta pozitivna elektrika, imenujemo pozitivni pol, iz kapljevine moleč konec drugega trdnega telesa, na katerem se zbira prosta negativna elektrika, pa negativni pol. V opisanem členu, kateri se imenuje posebej tudi Voltov člen, je baker pozitivni, cinek negativni pol.
Galvanski člen je sklenen (geschlossen), ako sta oba pola zvezana z dobrim elektrovodom, da mora teči elektrika od jednega k drugemu. Žica, s katero vežemo oba pola, imenuje se polarna žica (Polar- oder Schliessungsdraht). Galvanski člen je odprt ali prek in en (offen), dokler pola nista zvezana s polarno žico.
§ 211. Galvanska baterija (galvanisclie Batterie) se imenuje sestava več galvanskih členov, tako da je pozitivni pol prvega kovinsko zvezan z negativnim drugega, pozitivni pol drugega z negativnim tretjega i. t. d. Slika 177. kaže galvansko baterijo ali galvanski la-nec, zložen iz pet členov; baker prvega člena je zvezan z cinkom drugega, baker drugega s cinkom tretjega i. t. d. Iz kapljevine moleč cinek prvega in baker zadnjega člena imenujemo pola galvanske baterije.
Pozitivna elektrika bakrene plošče v prvem členu se razprostira čez vse elektrovode sledečih členov; pozitivna elektrika bakrene plošče v drugem členu se razprostira čez elektrovode sledečih členov, negativna elektrika cinkove plošče drugega člena se razprostira čez elektrovode pred njim stoječega člena. Pozitivna elektrika tretjega, četrtega, .... člena se razprostira čez elektrovode vseh sledečih členov, negativna elektrika tretjega, četrtega .... člena pa čez elektrovode pred njim stoječih členov. Iz povedanega torej sledi, da sta električna gostota in električni napon na cinku prvega člena in bakru zadnjega člena petkrat večja nego na cinku in bakru posameznega člena.
Ako zvežemo pola galvanske baterije s polarno žico, kroži po njej dosti jačji galvanski tok nego je tok v sklenenem posameznem členu.
§ 212. Različni galvanski členi. Razven opisanega Volto-vega člena rabijo fiziki še celo vrsto drugih členov; v sledečem hočemo nekatere našteti.
1.) Daniellov člen (slika 178.) V stekleni valjasti posodi V stoji odprt cinkov valj Z, v njem luknjičast prsten valj (diafragma) D,
v lonec pa je postavljen odprt bakren valj C. V prstenem lonci je nasičena raztopina modre galice, zunaj njega pa razredčena žveplena kislina. Cinek je negativni, baker pozitivni pol.
2.)	Bunsenov člen se razločuje od Daniellovega v tem, da je baker nadomeščen z ogljem, in raztopina modre galice z nasičeno solitarno kislino. Ogelj je pozitivni pol.
3.)	Gr o veje v člen ima isti kap-Ijevini kakor Bunsenov, namesto oglja pa stoji v solitarni kislini plošča od platina.
4.)	Smeejev člen. V štirioglati stekleni posodi visita dve cin-kovi plošči medsebojno kovinsko zvezani, med njima pa sreberna plošča s platinom na površji prevlečena, tako da se cinka nikjer ne dotika. Posoda je napolnjena z razredčeno žvepleno kislino. Srebro je pozitivni, cinek negativni pol.
5.)	Leclanchejev člen. V stekleni posodi stoji prstena in luknjičasta valjasta posoda, v tej pa ogljena plošča v zmesi od oglje-
nega prahú in rujavega manganovca. Zunaj prstene posode tiči cin-kova palica. Posoda je polna salrnijakove raztopine. Ogelj je pozitivni, cinek negativni pol.
V vsakem imenovanih členov je cinek amalgamiran ali prevlečen z živim srebrom.
Iz posameznih členov sestavljamo baterije, kakor smo učili pri Volto-vem členu.
2. Učinki galvanskega toka.
§ 213. Učinki galvanskega toka so dvojni: a) na tvarine, po katerih kroži galvanski tok, učinki vtokovem krogu; b) na tvarine blizu galvanskega toka, učinki v daljavo. — K prvim prištevamo prikazni svetlobe in toplote, fizijologične in kemijske učinke; k drugim pa vzbujanje magnetizma in elektrike.
§ 214. Prikazni svetlobe in toplote. Poskus: a) Ako pritrdiš na vsak pol galvanske baterije precej debelo bakreno žico, vidiš v hipu, ko spraviš konca polarnih žic v dotiko, na dotikališči nastati svetlo iskro. Druga iskra nastane, ko polarni žici ločiš, ali galvanski tok prekineš. Ta iskra je bolj živahna, ako postaviš jedno žico v živo srebro, drugo pa vtikaš vánje, a zopet izvlačiš. — Ako pritrdiš jedno žico na pilo, z drugo pa vlačiš po njéj, siplje pila iskre.
Poskus: b) Ako zvežeš polarni žici s tanko in kratko železno žico, razgreje in razbeli se in konečno tudi stali, ako teče po njej precej jak galvanski tok. Isto moreš opazovati tudi na drugih kovinah. Čim slabši elektrovod je kovina, čim tanša in krajša je, čim jačji je po njej krožeč galvanski tok, tem bolj se segrej e.
Poskus: c) Na konca polarnih žic pritrdi prioštrena oglja. Ako spraviš njijini osti v dotiko, a ji potem zopet nekoliko oddaljiš, opazuješ med njima zelo bliščečo luč, izvirajočo iz plamena, kateri šviga od jedne osti do druge. To luč imenujemo električno luč; nje svetlivost je za solnčno najjačja. Oglja se pri tem na ostéh razbelita in ob jednem krajšata. Električni tok odtrguje namreč ogljene delke, kateri prevajajo potem elektriko z osti na ost. Najhitreje se krajša pozitivni ogelj, t. j. ogelj, s katerega prehaja pozitivna elektrika na drugega, ta ogelj ima tudi višjo temperaturo nego drugi. Plamen med ogljema ima toliko temperaturo, da se v njem talé vse kovine, tudi platin. Luč ugasne sama ob sebi, ako je razdalja med ogljema prekoračila gotovo mejo. Da jo zopet prižgeš, moraš ogljeni osti spraviti v dotiko.
Da dobiš električno luč. moraš imeti zelo jako baterijo, sestoječo iz mnogoštevilnih galvanskih členov. — Orodja, služeča v to svrho, da ostaja razdalja med ogljema delj časa neizpremenjena, imenujemo električne svetilnice. Dan današnji so izumili veliko število takih svetilnic. — Davy je (1. 1813.) prvi prirejal električno luč, in sicer z 2000 Daniellovimi členi.
§ 215. Fizijologični učinki. Poskus: Na konca polarnih žic pritrdi kovinska valja. Ako vzameš valja v mokre roke, čutiš po udih nek pretres, ko galvanski tok skleneš ali prekineš. Dokler teče tok neprenehoma z isto jakostjo skozi tvoje telo, ne čutiš nobenega posebnega pretresa. —
Za hitro prekidanje galvanskega toka služi Neefovo prekidalo (Neef-scher Stromunterbrecher) (slika 179.) Kovinski kotač, vrtljiv s pomočjo ročice
okoli horizontalne osi, ima na obodu celo Slika 179.	vrsto zarez, katere so
^ ^^^^^^^^^^^ ^ ' "	tiskalnem vijaku žica z
valjem n. Drugi valj m je po žici zvezan z
Slika 180	jednim polom galvanske baterije; drugi pol baterije pa
je po žici zvezan s kotačevo osjo. Galvanski tok je sklenen, ko leži pero na kovini, prekinen pa, ko leži na slonovi kosti. Kotač okoli njega osi hitro vrteč moreš galvanski tok prav hitro sklepati in prekidati.
§ 216. Kemijski učinki. Poskus: a) Skozi dno steklene posode A (slika 180.) sta napeljana dva platinova listka, imajoča na zunanjih koncih pritiskalna vijaka ff. V posodi je voda, kateri je primešanih 'nekoliko kapljic žveplene kisline, da ima večjo prevodljivost. Nad platinova listka sta povezneni stekleni cevi A in o polni vode. Ako pritrdiš polarni žici galvanske baterije v vijakih ff, da kroži galvanski tok skozi okisano vodo, vzhajajo nad listkoma plinavi mehurčki, kateri izpodrivajo vodo iz cevij. V cevi nad listkom, kjer vstopa pozitivni tok v vodo (nad pozitivnim polom), razvija se le
polovica toliko plina, kakor nad cevjo, kjer vstopa negativni tok (nad negativnim polom). Preiskujoč plina v ceveh h in o najdeš, da je plin v cevi nad pozitivnim polom kisik, plin v cevi nad negativnim polom pa vodik. Poskus uči:
Galvanski tok, tekoč skozi vodo, razkraja jo v njeni sestavini: v kisik in vodik.
Poskus: b) Črki U podobno stekleno cev napolni s solno kislino, katero si z indiko pobarval. V kraka vtakni platinova listka, tičeča na platinövih žicah. Ako zvežeš žici s "poloma galvanske baterije, da kroži galvanski tok skozi solno kislino, razvija se nad negativnim polom vodik, nad pozitivnim polom izgubi kapljevina najprej svojo barvo, pozneje pa vzhaja iz nje plin rumenozelene barve, klor.
Galvanski tok razkraja solno kislino (CIH) v njeni sestavini.
Dokazati se da, da razkraja galvanski tok celo vrsto kemijskih spojin. Takšen kemijski razkroj imenujemo električni razkroj ali elektrolizo (Elektrolyse); kemijske spojine, razkrojne po galvanskem toku, so elektroliti (Elektrolyte). Konca žic, v katerih vstopa in izstopa galvanski tok v elektrolit, so elektrode (Elektroden), in sicer je anoda (vhod, Anode), kjer vstopa pozitivni tok, katoda (izhod, Kathode), kjer vstopa negativni tok v elektrolit. Izkušnja uči med drugimi te-le zakone:
1.)	Kemijske spojine so galvansko razkrojne le takrat, ako so dobri elektrovodi in njih molekuli prav gibljivi; trdna telesa le takrat, ako so raztopljena ali staljena.
2.)	Sestavine elektrolita se izločujejo samo na elektrodah, in sicer v razmerji spojinskih tež.
3.)	Iz kovinskih solij se izločuje kovina na katodi, ostalina na anodi.
Poskus: c) Črki Ü podobno stekleno cev napolni z raztopino modre galice, v kraka pa postavi bakreni ploščici, zvezani s poloma galvanske baterije. Ko je galvanski tok krožil nekoliko časa po raztopini, postane negativna bakrena ploščica debelejša, na njej izločuje se čist baker, pozitivna bakrena ploščica postane pa drobnejša.
Galvanski tok razkraja raztopino modre galice (CuSOJ v baker, kateri se izločuje na negativnem polu, katodi, in v ostalino (SOJ, katera se spaja teköj z bakrom na pozitivnem polu na novo v modro galico (CuSOt); ta se pa v vodi topi. Nova spojina modre galice je le posreden učinek galvanskega toka; neposreden njegov učinek
je razkroj modre galice v baker in ostalino (SOJ. — Kemijski učinki galvanskega toka morejo biti torej dvojni: prvotni (primär), to je razkroj elektrolita v dve sestavini, in drugotni (secundär), to je spojitev izločenih delov elektrolita z drugimi telesi.
§ 217. Kemijske prikazni v galvanskih členih. Stalni členi. V sklenenem Volt o vem členu kroži pozitivni tok od bakra po polarni žici proti cinku; v notrini člena pa od cinka skozi kaplje-vino proti bakru, ker tira elektrobudna sila pozitivno elektriko proti bakru. Iz istega uzroka kroži negativni tok v kapljevini od bakra proti cinku. V notrini člena je tedaj cinek pozitivni, baker pa negativni pol. Galvanski tok razkraja žvepleno kislino (H,SOJ v vodik (HJ, ki se izločuje na bakru, in v ostalino (SOJ, ki se spaja teköj s cinkom v belo ali cinkovo galico (ZnSOJ. Ta pa se v vodi topi. Na bakru izločujoči se vodik brani mu neposredno dotiko z žvepleno kislino. S tem se pa izpreminja elektrobudna sila; jakost galvanskega toka se zmanjšuje. — Ko ima kapljevina že mnogo bele ali cinkove galice v sebi raztopljene, razkraja galvanski tok to v cinek (Zn) in ostalino (SOJ; potem pa dobi baker skorjo od cinka in galvanski tok oslabi po polnem. -— V Daniellovem členu razkraja galvanski tok žvepleno kislino in modro galico ob jednem. Pri cinku se tvori cinkova galica, ki se v vodi topi, a vender do bakra skozi prsten lonec ne more: Na bakru se izločuje iz modre galice čist baker. Baker in cinek ostajata torej čista v dotiki z kapljevinama. Jakost galvanskega toka ostane precej neizpremenjena, dokler je raztopina modre galice precej nasičena. — V Bunsenovem in Grovejem členu se pri razkroji žveplene kisline razvijajoči vodik ne more vse-davati na oglji, oziroma platinu, ker se spaja v vodo s kisikom, katerega jemlje solitarni kislini. Iz solitarne kisline pa vzhajajo smrdeči in zdravju škodljivi hlapi solitarne sokisline (Untersalpetersäure). — V Smeejevem členu zabranjuje platinov prah, da se vodik v večji meri ne vsedava na sreberno ploščo. -- Podobne prikazni se vrše tudi v Leclanchejevem členu. — V § 212. opisani galvanski členi imajo torej svojstvo, da dajejo galvanske toke, katerih jakost ostaja precej dolgo neizpremenjena, stalna. Zaradi tega jih imenujemo stalne člene (constante Ketten).
§ 218. Galvanoplastika (Galvanoplastik). Pri galvanskem razkroji modre galice na negativnem polu izločujoči se baker se da od pola odluščiti. To uporabljamo, da si ponarejamo plastične predmete v bakru. To se vrši tako-le: Od predmeta, katerega hočemo
v bakru ponarediti, napravimo si najprej negativni odtis od voska ali druge tvorne tvarine, s tem da predmet prav močno na to pritiskamo. Površje tega odtisa se posuje s kovinskim prahom ali grafitom, da postane prevodno.
Tako pripravljen odtis se	Slika 181.
obesi potem v kadičko od slabega elektrovoda na drog B (slika 181.), ka-dička pa se napolni z nasičeno raztopino modre galice. Na drogu D visi v raztopini večja bakrena plošča. Drog B se zveže z negativnim, drog D pa s pozitivnim polom galvanske baterije. Na negativnem odtisu se izločuje čist baker kakor bolj ali menj tanka skorja, katera je, odluščena, predmetu v vsem podobna, ter se zove pozitivni odtis (positiver Abdruck).
Tako ponarejanje plastičnih predmetov v bakru s pomočjo galvanskega toka imenujemo galvanoplastiko.
Predmete od kovin moremo na podoben način s pomočjo galvanskega toka tudi posrebriti ali pozlatiti. — Galvanoplastiko sta izumila 1. 1838. Jacobi v Petrogradu in Anglež Spencer.
§ 219. Delovanje galvanskega toka na magnetnico.
Poskus: Od bakrene proge narejen pravokotnik bedf (slika 182.) ima več vertikalnih ostij, na katerih so odklonske igle. Ta pravokotnik postavi v magnetni meridijan, da kaže N proti severu; v pritiskalna vijaka b in g pa pritrdi polarni žici galvanske baterije, tako da kroži pozitivni tok v meri pristavljenih pušic. V hipu, ko skleneš galvanski tok, odklonijo se mag-netnice iz ravnotežnih lež v meri pristavljenih pušic. Odklon magnetnic je večji, ako je po pravokotniku krožeč galvanski tok jačji. Magnetnice pa menjajo mer svojega odklona, ako kroži tok v nasprotni meri.
Ampère je dokazal (1. 1825.) z različnimi poskusi, da dobimo mer magnet-ničinega odklona po tem-le pravilu:
Ako si mislimo človeka, plavajočega v meri pozitivnega toka in gledajočega na severni pol magnetnice, odklanja se ta k njegovi levi roki.
Poskusi kažejo dalje: 1.) Vpliv galvanskega toka na mag-netnico se zmanjštaje, ako razdalja med njima narasta, in obratno. — 2.) Galvanski tok teži odkloniti magnetnico pravokotno na magnetni meridijan. — 3.) Odklon magnetnice je večji, ako je blizu nje krožeč tok jačji. — 4.) Galvanski tok ima v vseh delih svojega kroga isto jakost.
Delovanje galvanskega toka na magnetnico uporabljamo pri galvanometrih (Galvanometer), t. j. pripravah, s katerih pripo-močjo zvedamo prisotnost, mer in jakost katerega koli galvanskega toka. Najjednostavnejši galvanometer dobimo, ako si v sliki 182. mislimo magnetnico v središči četverokotnika in pod njo krožnico, v stopinje razdeljeno, da je moči zvedeti vsakikrat tudi kolikost odklonskega kota.
Da je moči z galvanometrom meriti tudi slabe galvanske toke, treba je žico okoli magnetnice naviti prav blizu in po večkrat, ker se s tem učinek toka na magnetnico ojačuje. Pri galvanometrih za merjenje zelo slabih tokov, navita je s svilo omotana bakrena žica čez majhen štirioglat okvir, tako da so si vsi ovinki vzporedni. V središči teh ovinkov visi tanka magnetnica na svilnati niti; na ovinkih pa je krožnica v stopinje razdeljena, pred katero se giblje kazalec trdno zvezan z magnetnico.
Namesto navadne igle se jemlje dostikrat tudi astatična igla, jedna teh igel je v okvirji, druga nad krožno delitvijo. Takšen galvanometer se imenuje množilo (Multiplicator). V sliki 190. je M takšno množilo.
Množilo je izumil Nobili L 1826.
Galvanometri kažejo najboljše, da vsak galvanski tok s časom pojema in da imajo različna telesa različno električno p rev odi j i vo s t (Leitungs-vermogen), ali da stavijo telesa galvanskemu toku nek poseben upor, vodilni upor (Leitungswiderstand). Izmed kovin ima n. pr. srebro najmanjši vodilni upor, baker manjšega nego železo. Iz tega je tudi razvidno, zakaj uporabljamo za prevodnike galvanskega toka najrajši bakrene žice. — Sploh je vodilni upor sorazmeren z dolžino in pojema sorazmerno s prorezom.	>'
§ 220. Elektromagnetizem (Elektromagnetismus). Poskus: a) Žico, po kateri kroži galvanski tok, položi v železne opilke. Ako jo iz teh privzdigneš, vidiš na njej viseti opilke kakor na magnetu; opilki pa odpadejo, ko prekineš galvanski tok. —
Poskus: b) Na otel lesen valj navij bakreno in s svilo omo-tano žico v več ovinkih ter zveži konca te žice s poloma galvanske baterije. Ako potisneš v valjevo otlino železno palico, pretvori se v krepek magnet. Magnetnost železa izgine tekoj, ko galvanski tok prekineš, a se javi zopet hipno, ko tok na novo skleneš. Jeklo, položeno namesto železa v otlino, ostane trajen magnet, tudi ko tok ne kroži več po žici.
Galvanski tok, krožeč okoli železa ali jekla, pretvori ji v magnete, elektromagnete imenovane.
Magnetnost železa je začasna, magnetnost jekla pa trajna.
Elektromagnet je jačji: a) ako je okoli njega krožeč tok jačji, b) ako kroži skozi več ovinkov in c) ako je železo ali jeklo debelejše.
Poskus: c) Ako bližaš elektromagnetu magnetno iglo na onem konci, kjer kroži galvanski tok okoli njega v takšni meri, kakor kazalec na uri, privlači magnet njeni severni pol, odbija pa južnega. Ta konec elektromagneta je torej južni pol.
Tudi po Amper o vem pravilu zveš prav lahko, kjer ima elektromagnet svoj severni ali južni pol.
Prav jake elektromagnete dobimo, ako vzamemo železno palico, podkovi podobno, na to pa nataknemo leseni cevi, na katerih je v isti meri navita bakrena in s svilo omotana žica (slika 183.)
Elektromagnet od mehkega železa, imajoč na polih kotvico, ostane tudi po prekidu galvanskega toka še nekoliko magneten; vender izgubi vso magnetnost, ako mu kotvico nekolikokrat odtrgamo.
§ 221. Uporaba elektromagnetov je mnogovrstna. Omenjati hočemo le električnih brzojavov in elektromagnetnih gibal. Brzojav (Telegraph) se imenuje vsaka priprava, služeča v svrho, da dajemo v daljave s posebnimi znaki poročila; elektromagnetna gibala so stroji, katere goni magnetna sila, vzbujena z galvanskimi toki.
I. Morsejev pisalni brzojav (Morse's Schreibtelegraph) je izmed vseh brzojavov dan današnji najbolj razširjen. Ta ima tri glavne dele: 1.) stalno galvansko baterijo, 2.) ključ, s katerim se galvanski tok sklepa in prekida, 3.) prijemalo, ali pisalni stroj, kateri znake sprejema in zapisuje.
1.)	Kij uč (Schlüssel, Taster)	Slika 184 (slika 184.) Na leseni podlagi je meden (fflfc»
vzvod //, vrtljiv okoli medene osi b; \w prožno pero g ga tako pritiska, da se	%	{
v ravnotežni leži prednji konec d	J	\ v
dotika pod njim ležečega medenega
stožca s. Vzvod ff ima pri c nos,	"®rl «M
ležeč nad kovinskim stebrom n. Pri ^n-y-T^.-J - . . /--i n, a in s so luknjice, v katerih mo-remo s pomočjo vijakov pritrjevati žice.
2.)	Prijemalo ali pisalni stroj (Empfänger, Zeichenbring er, Schreibapparat) (slika 185.) Na leseni podlagi stoji dvokrak elektro-magnet bb; temu nasproti pa na dvoramnem vzvodu dd železna
kotvica cc. Drugi konec vzvoda dd nosi pošev stoječ klinec, ki je na konci nekoliko priostren. Posebno urno kolesje vrti valja h in r, med tema pa drsa 1 % širok papirnat trak. Pero / natezuje vzvod, tako da je kotvica od elektromagneta oddaljena, dokler ne kroži galvanski tok okoli elektromagneta. V hipu, ko pošljemo galvanski tok skozi ovinke elektromagneta, pretvori se mehko železo v magnet, potegne kotvico nase in klinec d pritisne na papir. Ako tok prekinemo, izgubi železo svojo magnetnost in pero / potegne vzvod dd v njegovo prvobitno ležo. Klinec d naredi na papirji piko ali črto, ako
kroži galvanski tok okoli elektromagneta le za hip ali pa več časa. Iz pik in črt se da sestaviti ves obe in torej tudi sestavljati besede in števila.
Na vsaki postaji je treba ključa, prijemala in galvanske baterije. Obe postaji morata biti tako zvezani, da more krožiti galvanski tok od jedne do druge in nazaj. V to svrho zadostuje že jedna, med postajama osamljeno razpeta, brzojavna žica, ker more galvanski tok nazaj teči po zemlji.
Slika 186. kaže, kako je treba na dveh postajah med seboj z vezati posamezna brzojavna orodja; s zaznamenuje ključ, m pri-iemalo, b galvansko baterijo, P kovinsko ploščo zakopano v vlažno
Slika 186.
zemljo. Na desni strani ima ključ ležo, da je galvanska baterija na tej postaji sklenena; galvanski tok kroži potem v meri pristavljenih pušic. Ako neha pritisk na ključ, vrne se ključ v svojo prvobitno ležo in galvanski tok je prekinen kakor na desni.
Za znamenovanje črk in številk služijo znaki:
a	h	....	0	---	v ..
b	—... i		P	.--.	X _
C	-. -. j	----	q	— —. — -	y -
d	k	—. _	r	. —.	Z —
e	1		s		
f	.. —. m	--	t	—	
g	___ n	— •	u	—	
	1_____	6-----		pika	
	2_____	7 1----		dvopičje	----—.
	3 _____	8-----		podpičje	
	4_____ _	9-----		klinček	
	5.....	0 ------		vprašaj	— —
				klicaj	------
Slika 187.
Slika 188.
II. Električni zvonec ali hišni brzojav (elehtrische Klingel oder Haustelegraph) (slika 187.) rabi nam po hišah in tvor-nicah, da se dajejo z zvonjenjem posebna znamenja, e je podkovast
elektromagnet, konca okoli njega navite osamljene bakrene žice sta pritrjena v p in p', mf je železna kotvica, tičeča pri m na prožnem peresu, na drugem konci noseča kladvece K, ki bije ob zvonec T. Pero g pritiska kotvico nekoliko proti elektromag-netu. p in m sta zvezana po dobrem elektro-vodu, pri g in p' pa se utrjujeta polarni žici galvanske baterije. Recimo, da vstopa pozitivni galvanski tok pri p'. Ta kroži potem okoli elektromagneta, dospe do p, od tod teče do m in do peresa g, od tega pa v baterijo nazaj. V hipu, ko začne galvanski tok okoli železa krožiti, postane to magnetno in pritegne kotvico mf nase. S tem pa se tok prekine, ker se pero g in kotvica ne dotikata. Prožnost peresa m odtrga zopet kotvico od elektromagneta; tok se sklene na novo in vse se zopet ponavlja. V tem času pa bije kladvece ob zvonec T. Ako galvanski tok na drugem mestu ni prekinen, mora zvonec ves čas zvoniti. V krogu galvanskega toka je še poseben ključ, da je moči galvanski tok sklepati, kedaj in za koliko časa je potrebno.
III. Prav jednostavno elektromagnetno gibalo (elektromagnetische Kraftmaschine) kaže slika 188. NS je krepek jeklen magnet; kotvica od mehkega železa AB je ovita z osamljeno bakreno žico, katere konca sta pritrjena na posebni plošči hI. Kotvica je prav lahko vrtljiva okoli vertikalne osi. Na ploščico hI pritiskata peresi / in g. Slika 189. kaže peresi / in g in ploščico hI nekoliko povečane. Ploščico hI deli slab elektrovod v dva jed-naka dela. Pola galvanske baterije sta pritrjena v pritiskalnih vijakih + in —. Galvanski tok kroži od peresa g na ploščico l, od tod okoli kotvice AB, po polovici h in peresu / v baterijo nazaj. A postane južni, B severni magnetni pol. A in N se
Slika 189.
torej privlačita, isto tako B in S. V hipu. ko so si ti poli nasprotni, preskočita peresi na drugi polovici ploščice hI, g na h in / na l; galvanski tok okoli kot-vice dobi drugo rner, A postane severni, B južni magnetni pol, A in N se odbijata, isto tako B in S. Kotvica se mora torej vrteti v meri pristavljene pušice.
§ 222. Navedeni električni toki (inducierte elektrische Strome). I. Voltovski ali električni navod (Volta- oder Elektroinduction). Poskus: Na otlo cev B (slika 190.) je navita s svilo omotana več metrov dolga bakrena
žica, na njenih koncih	Slika 190
sta privarjena pritis-kalna vijaka c in d. Ta cev tiči v drugi otli cevi A, oviti s tanko osamljeno, 50 do 100 "'/ dolgo bakreno žico, katera ima na koncih pri-tiskalna vijaka a in b. Od a in b sta napeljani dve žici do množila M. Od pritiskalnega vijaka d je napeljana žica do pola n galvanskega člena; od drugega pritiskalnega vijaka c je napeljana žica v malo posodico p z živim srebrom. Ako polarno žico drugega pola p galvanskega člena vtakneš v živo srebro, skleneš tok, kateri se pretaka po žici okoli cevi B. V hipu, ko skleneš tok, opaziš na množilu odklon magnetnice, katera se pa tekój vrne v svojo ravnotežno ležo in v tej ostane mirna, dokler kroži galvanski tok okoli cevi B. Magnetnica se odkloni za hip na nasprotno stran, ako galvanski tok prekineš. Hipni odklon magnetnice pri sklepu in prekidu galvanskega toka kaže, da se vzbudi takrat v cevi A hipen galvanski tok, in sicer je mer pri sklepu vzbujenega toka nasprotna meri toka, vzbujenega pri prekidu. Iz tega pa sledi:
V krožno sklenenem dobrem elektrovodu se vzbudi hipen električen tok, vsakikrat, kadar blizu tega elektro-voda galvanski tok sklenemo ali prekinemo.
Ta prikazen se imenuje voltovski ali električni navod. Električni toki vzbujeni po drugih galvanskih tokih so navedeni (inducierte) ali drugotni (secundare oder Nebenstrome). Tok galvanskega člena, vzbujajoč navedene toke, je navajajoči ali prvotni tok (inducierender oderHauptstrom). — Navedene toke dobivamo tudi,
15
ako polarni žici galvanskega člena stalno pritrdimo v pritiskalna vijaka c in d in potem cev B potezamo iz cevi A in jo zopet vanjo vtikamo. V hipu, ko cev B vtaknemo v cev A, ima navedeni tok isto mer, kakor navedeni tok pri sklepu galvanskega člena; v hipu, ko cev B potegnemo iz cevi A, ima navedeni tok isto mer, kakor pri prekidu navedeni tok.
Pazeči na mer navedenih tokov najdemo, da ima pri sklepu navedeni tok nasprotno mer z navajajočim tokom; pri prekidu navedeni tok pa ima isto mer z navajajočim.
Navedeni tok je jačji: a) ako je jačji navajajoči tok, b) ako sta daljši na cevi naviti žici.
O nastanku navedenih tokov se prepričamo lahko tudi po njihovih fizijo-logičnih učinkih. Ako pritrdimo v vijaka a in J žici s kovinskima valjema ter ja damo komu v vlažne roke, čuti ta v svojih udih večji ali manjši pretres, ko tok galvanskega člena sklenemo ali prekinemo.
II. Magnetni navod (Magnetinduction). Poskus: a) Na otlo leseno cev A (slika 191.) je navita dolga, tanka in s svilo omotana
Poskus: ¿^Votlino navodne cevi vtakni kos mehkega železa. Ako železu naglo približaš krepek magnet, pretvori se železo v magnet, na množilu pa opazuješ isto tako hipen električen tok kakor bi bil v cev vtaknil magnet. Odstranivši magnet od železa opazuješ drug hipen tok nasprotne meri. — Iz teh poskusov sledi;
V krožno sklenenem dobrem elektrovodu vzbuja približevanje in oddaljevanje magneta hipne električne
Slika 191.
bakrena žica, njena konca nosita pritiskalna vijaka a in b. (Ta cev se imenuje navodna cev (In-ductionsrolle). Od a in b sta napeljani žici do množila M. Ako porineš krepek magnet naglo v otlino cevi A, kaže hipen odklon magnetnice, da se je vzbudil v žici navodne cevi hipen električen tok. Drugi hipen odklon magnetnice, a v nasprotno stran, opazuješ, ako potegneš magnet iz cevi A. — Magnetnica se odklanja na nasprotni strani, ako pri mag- , netu zameniš pola, t. j. ako porineš severni pol v cev A, ko si bil poprej porival južni pol.
toke nasprotnih merij. Isto tako se vzbujajo v krožno sklenenem dobrem elektrovodu hipni električni toki, ako se železo blizu njega omagneti ali svojo magnetnost izgubi.
Ta prikazen se imenuje magnetni navod. Na ta način vzbujeni toki so po magnetih navedeni ali inagnetoelektrični.
Meri magnetoelektričnih tokov določujemo po Amperovem pravilu. Ako porinemo v otlino navodne cevi severni magnetni pol, mer navedenega toka je nasprotna meri galvanskega toka, kateri bi, krožeč po žici okoli cevi, pretvoril kos železa v magnet z isto tako ležečimi poli.
Od magnetov navedeni toki so jačji: a) akojemagnet jačji, b) ako je žica na navodni cevi zelo dolga, c) ako se magnet prav hitro giblje.
Položimo li v otlino cevi B (slika 190.) več tankih železnih palic, postanejo navedeni toki dosti jačji. (Zakaj?) — Učinki navedenih tokov so sploh isti kakor učinki galvanskih tokov; vender imajo navedeni toki večji napon, vsled katerega morejo zmagovati večji vodilni upor. Odlikujejo se posebno po svojih fizijologičnih, toplotnih in kemijskih učinkih.
Da dobivamo v kratkem času mnogo navedenih tokov, treba je prvotni tok hitro zaporedoma sklepati in prekidati. V to svrho služi dobro Neefovo prekidalo (slika 179.) Razven tega so običajna še raznovrstna druga prekidala, n. pr. Neefovo kladvece (Neefscher Hammer) i. t. d.
Orodja in stroje, s katerimi dobivamo jake in hitro sledeče si navedene električne toke, imenujemo sploh navodila (Inductionsapparate). — Navodila so sploh dvoje vrste: a) elektromagnetična, b) magnetoelektrična. Prva so ona, pri katerih vzbujajo toki galvanskih baterij magnetizem in ob jednem navedene toke; druga pa ona, pri katerih vzbuja magnetizem sam navedene magnetoelek-trične toke. Izmed prvih so zelo razširjena Ruhmkorffova navodila; izmed drugih omenjamo Grammove dinamoelektrične stroje. — Od magnetov navedene toke uporabljamo tudi pri telefonu (Telephon).
C. Elektrika vzbujena s toploto. (Termoelektrika.)
§ 223. Termoelektrični členi in baterije (Thermoelemente und Batterien). Poskus: Na palico od bismuta op (slika 192.) je privarjena v točkah m in n dvakrat pravokotno ukrivljena palica od antimona; v pravokotniku pa stoji na vertikalni osti odklonska magnetnica. Pravokotnik postavi v
Slika 192.
ravnino magnetnega meridijana, potem pa segrevaj spojišče pri o. Magnetnica se odklanja iz pravokotnikove ravnine ter kaže s tem prisotnost električnega toka, krožečega v meri onmao; torej od segretega mesta od bismuta proti antimonu. Magnetnica se vrne v svojo prvobitno ležo, ako se o ohladi do iste temperature, kakeršno ima spojišče pri p.
Antimon in bismut moremo nadomeščevati z jednakim vspehom tudi z drugimi kovinami.
Električni tok vzbujen po toploti se imenuje termoelektrični (thermoelektrisch). Priprava v sliki 192. pa termoelektričen člen ( Thermoelement).
Seebeck je (1. 1821.) našel, da je jakost termoelek-tričnih tokov večja, ako je razloček med temperaturama na spojiščih večji, in da je pri jednakem tem razločku zavisna od tvarine kovin.
Termoelektrični tok ima majhen napon ter ni sposoben za zmagovanje večjih uporov. Toke večje jakosti dobivamo, ako spojimo več termoelektrični h členov, tako da leže liha spojišča na jedni, sodna spojišča na drugi strani. Prostor med kovinama pa je treba izpolniti z mavcem ali drugim slabim prevodnikom toplote in elektrike. Na prvi kovini prvega člena in na drugi zadnjega sta pritrjena pritiskalna vijaka, v katera utrjujemo polarni žici. Sestavo več termoelektričnih členov imenujemo termoelektrično baterijo (Thermosäule). Uporabljamo jih dostikrat, ko preiskujemo zakone o žareči toploti.
X. Osnovni nauki iz astronomije.
§ 224. Osnovni pojmi. Oni del zemeljskega površja, katerega moremo s kakega višjega stališča ob jednem pregledati, dozdeva se nam kakor ravnina, stikajoča se v krogu z nebeškim oblokom. To ravnino imenujemo navidezni obzor (scheinbarer Horizont). Predmete, ležeče v njej ali nad njö, moremo videti; predmeti pod njo pa so nam nevidni. Nad to ravnino se razprostira nebeški oblok kakor otla polukrogla.
Ravnina, skozi zemeljsko središče vzporedno z navideznim ob-zorom položena, zove se pravi ali astronomijski obzor (wahrer oder astronomischer Horizont). Ta razpolävlja ves nebeški prostor, jedna polovica je opazovalcu vidna, druga pa nevidna. Prema, v
opazovalčevem stališči na obzoru pravokotno stoječa, seče nebeški oblok v dveh točkah: presečišče nad opazovalčevo glavo se imenuje temenišee (nadglavišče, Zenith), presečišče na nasprotni strani pa petišče (podnožišče, Nadir). —
Vsak dan se nam prikaže solnce na določenem mestu nad obzorom in izgine na nasprotni strani pod obzorom. Stran, kjer se nam solnce prikazuje nad obzorom, je vzhod, nasprotna stran pa zahod. Gledajoči proti vzhodu imamo na levi sever, na desni jug in za hrbtom zahod.
Točka na obzoru, v kateri solnce vzhaja dne 21. marcija in dne 23. septembra, je vzhodišče (Ostpunkt); točka, v kateri solnce zahaja ista dneva pa zahodišče (Westpunkt). Prema, obe točki vežoča, je vzhodnozahodna črta (Ost-Westlinie). Prema pravokotno stoječa na vzhodnozahodni črti je poludneva črta (Mittags-linie); ta seče nebeški oblok na južni strani v južišči (Sudpunkt), na severni strani v severišči (Nordpunkt).
Te strani imenujemo štiri strani sveta.
Poleg tega še govorimo o jugovzhodu, jugozahodu i. t. d. (Vetrovnica.)
Nebeška telesa: solnce in zvezde, se zavrte navidezno v vsakih 24 urah po jedenkrat okoli zemlje. Pri zvezdah opazujemo, da opisujejo nekatere pri tej navidezni vrtnji okoli zemlje večje loke, druge manjše. Na nebeškem obloku nahajamo točko, ki ostaja ves čas nepremična; ta točka je blizu zvezde tečajnice in se imenuje severni pol ali tečaj (Nordpol). Prema, vežoča severni pol z zemeljskim središčem, seče nebeški oblok na nasprotni strani v južnem polu ali tečaji (Siidpol) in se imenuje svetovna os (Welt-achse). Natančna merjenja in opazovanja uče, da gre ta os skozi središča vseh krogov, katere opisujejo nebeška telesa na nebeškem obloku. Okoli te osi se navidezno vrti ves nebeški oblok.
V sliki 193. zaznamenuje ravnina HOHJV pravi obzor opazovalca, Z njegovo temenišče, N petišče, ns svetovno os, O vzhodišče, IT zahodišče, Ht severišče, H ju-žišče, ifflj poludnevno črto. Ravnina, pravokotno stoječa na svetovni osi, seče nebeški oblok v naj-
Slika 193.
večjem kroglinem krogu AOAJV, v nebeškem ravniku (Himmels-üquator), kateri deli nebeški prostor v dva jednaka dela. Ravnina, položena skozi temenišče Z in pola n in s, seče nebeški oblok v največjem kroglinem krogu AZHlA1sH, v nebeškem meridijanu ali poludnevniku (Himmelsmeridian).
Nebeški ravnik in poludnevnik sečeta zemeljsko površje v zemeljskem ravniku in zemeljskem poludnevniku. Presečnica nebeške osi in zemlje je zemeljska os.
Zvezde in sploh vsa nebeška telesa, vzhajajo navidezno v vzhodu ter opisujejo na nebeškem obloku z ravnikom vzporedne kroge. Ko stopijo v poludnevnik, pravimo, da vrhujejo (culminieren). Točka, v kateri sečejo njihovi krogi poludnevnik, zove se vrhov išče (Cul-minationspunJct).
Razločevati imamo zgornja in spodnja vrhovišča; zgornja leže nad obzorom, spodnja pod njim. — Solnce dospe v zgornje vrhovišče o poludne, v spodnje pa o polunoči.
Čas, v katerem je solnce nad obzorom, imenujemo dan, čas, v katerem je pod obzorom, pa noč. Čas od jednega zgornjega solnčnega vrhovanja do drugega je pravi solnčni dan (toahrer Sonnentag). Čas od jednega zgornjega vrhovanja kake zvezde stalnice do drugega je zvezdni dan (Stemtag). Zvezdni dan je vedno jed-nako dolg in nekoliko minut krajši od pravega solnčnega dneva.
Dokler je solnce ali kaka zvezda nad obzorom, opisuje dnevni lok (Tagbogen); stopivša pod obzor pa nočni lok (Nachtbogen).
V naših krajih imamo nekoliko zvezd, katere ne zahajajo pod
obzor, imenujemo jih obstožerne, nezahajajoče ali cirkumpolarne
(Circurnpolarsterne).	n , , . . _ .,...
1	1	■	roludnevno črto najdeš približno na-
tančno na ta-le način: Na horizontalni deski opiši s točke O (slika 194.) več krogov s poljubnimi polumeri Oa, Ob, Oc; v točki O postavi pa pravokotno na desko, torej vertikalno, kratko palico. Ako to desko in palico obseva solnce, pada senca palice na desko. Senca je najkrajša o poludne in postaja vedno daljša, čim bliže obzoru je solnce. Opazuj do poludne točke a, b, c, v katerih se senca palice teh krogov ravno dotika; isto tako tudi po poludne točke a', b', c', v katerih se senca palice dotika istih krogov. Ako razpoloviš kote aOa', bOb', cOc', vsem skupna razpolovnica ON je poludnevna črta. — Kako si moreš na tej deski narisati tudi druge strani sveta?
Slika 194.
§225. Zemlja, nje oblika in vrtenje. Opazovanja: l.)Od prihajajočih ladij vidimo najprej jadra, polagoma pa še le njih druge, nižje dele, ko so nam ladje že bliže. — 2.) Potujoči po svetu vidimo vedno druge zvezde, nekatere pa nam pod obzorom izginjajo. — 3.) Dozdevni obzor je povsod krožnat in večji, ako stojimo na višjem mestu. — 4.) Zemljo so že dostikrat, deloma po morji, deloma po suhem, obpotovali. — 5.) Zemeljska senca na meseci ob času njegovega mraka je okrogla. — 6.) Vse druge premičnice imajo kroglasto obliko.
Iz teh in še drugih razlogov sklepamo, da je naša zemlja okrogla.
Opazovanja: 1.) V vsakih 24 urah se zavrti navidezno ves nebeški oblok okoli zemlje od vzhoda proti zahodu. — 2.) Z nihali je dokazano, da je težnost najmanjša na ravniku in da postaja tem večja, čim bolj se bližamo tečajema. — 3.) Mereči zemeljski premer v različnih merih so našli, da je od severa proti jugu krajši nego na ravniku, -— da je zemlja sploščena. (Sploščenost zemlje smo dokazali [§ 99.] kot posledek pri vrtenji delujoče sredobežnosti.) — 4.) Pasatni vetrovi nimajo prave meri od ravnika proti tečajema in nasprotno, ampak so nekoliko odklonjeni. (§ 60.) — 5.) Z visokih višin prosto padajoča telesa ne padajo v vsem vertikalno; mer njihovega pada je naklonjena nekoliko proti vzhodu. (Ako vzamemo, da se zemlja vrti okoli osi, idoče skozi njeno središče, hitrost vrtenja višjih toček je večja nego nižjih. Kamen padajoč z visoke višine ima potem večjo hitrost nego vertikalno pod njim ležeča točka, torej pade vsled vztrajnosti nekoliko na ono stran, kamor se zemlja vrti: proti vzhodu.) — 6.) Tudi druga nebeška telesa se vrte okoli svojih osij.
Iz teh razlogov moramo sklepati, da se zavrti zemlja v vsakih 24 urah po jedenkrat od zahoda proti vzhodu okoli osi, idoče skozi severni in južni pol.
§ 226. Navidezno gibanje solnca v teku jednega leta.
Opazujoči vzhode solnca in kakega sozvedja najdemo, da vzhaja solnce od dne do dne nekoliko pozneje nego ono sozvezdje, ta razloček njijinih vzhodov znaša na dan v srednjem 4 časovne minute ali: ločna razdalja med solncem in sozvezdjem narasta vsak dan v srednjem za 1°. Čez leto dnij vzhaja in zahaja solnce z istim sozvezdjem zopet istočasno. Iz tega pa sledi, da se solnce premika na zvezdnatem nebu navidezno od zahoda proti vzhodu. To premikanje pa se ne vrši v ravnini vzporedni z ravnikom, kar kažejo sledeča opazovanja: Ako si zaznamenujemo solnčne vzhode in zahode po
vsak dan v letu, najdemo, da solnce ne vzhaja in zahaja vedno v istih točkah obzora. Dne 21. marcija vzhaja solnce natančno v vzhodišči in zahaja v zahodišči: ta dan opisuje na nebeškem obloku krog, kateri se z ravnikom krije. Od tega časa dalje vzhaja in zahaja v točkah, ležečih bolj in bolj proti severu.
Ako zaznamenuje HHl (slika 195.) opazovalčev obzor, AA, nebeški ravnik, vzhaja solnce dne 21. junija v točki W ter opisuje ta dan krog vzporeden z ravnikom in od tega 23f° proti severu oddaljen. Premer tega kroga je v sliki zaznamenovanspremo WWt. Ta krog imenujemo obratni k r a k a ( Wendekreis des Krebses) ali poletni solčni obrat ni k (Sommer- Wendekreis). Od dne 21. junija dalje vzhaja in zahaja solnce vsak dan nekoliko bliže jugu, premika se proti ravniku in dne 23. septembra vzhaja točno v vzhodišči ter opisuje krog v ravnikovi ravnini. Od dne 23. septembra se premika proti jugu in opisuje dne 21. decembra krog vzporeden z ravnikom in od tega 23A° proti jugu oddaljen. Ta krog je obratnik kozorogaf Wendekreis des Steinbockes) ali z i m s k i solnčni obratnik (Winter-Sonnenwendekreis). V sliki je zazname-novan premer tega kroga z wwx. Od tega časa dalje se bliža zopet bolj in bolj ravniku, v katerega dospe dne 21. marcija.
Solnce se premika torej v teku jednega leta v ravnini W/wJi, katera je proti ravniku naklonjena za 23|0. To ravnino imenujemo ekliptiko (Ekliptik). Ekliptika seče ravnik v točkah / in h, v jednakonočjih (Aequinoctien). Točka f, v kateri stoji solnce dne 21. marcija, zove se spomladišče (Frühlingspunkt), točka h, v kateri stoji dne 23. septembra pa jesenišče (Herbstpunkt).
Nebeski pas, v katerem je ekliptika, delili so že stari narodi v 12 delov ter jih imenovali po sozvedjih, v njih se nahajajočih. Ta pas se zove zodijak ali zverokrog. S temi sozvedji določujemo položaj solnca s tem, da pravimo, solnce stoji v tem ali onem sozvezdji, ali vstopi v to ali öno sozvedje.
Prikazen solnčnega gibanja na nebeškem obloku od zahoda proti vzhodu si pojasnjujemo s tem, da si mislimo solnce mirno stoječe, a zemljo gibajočo se okoli solnca v nasprotni meri.
Slika 195.
Ako stoji n. pr. zemlja v točki a (slika 196.) in solnce v točki S, gledamo je v meri aS v točki a. Ko se zemlja premakne od « do /9, gledamo solnce S v meri (iS v točki b. Solnce se je premaknilo v tem času navidezno od a do b. — Oziraje se na to, da se tudi druge premičnice gibljejo okoli solnca in še iz drugih uzrokov, katerih vseh tukaj ne moremo navajati, velja zakon:
Solnce stoji mirno in zemlja se giblje okoli njega, in sicer naredi v v teku jednega letajeden-krat pot okoli solnca v ekliptiki, katera je proti ravniku naklonjena v kotu 23|° (natančno 23° 27' 18"). Zemeljska os ostaje ves čas sama sebi vzporedna in je proti ekliptiki naklonjena v kotu 66° 32'42".
Keppler je dokazal, da je zemeljska pot elipsa, v katere jednem gorišči stoji solnce in da je gibanje zemlje okoli solnca osrednje. Vsled drugega Kepplerjevega zakona (§ 98.) je hitrost zemeljskega gibanja največja, ko stoji zemlja v prisolnji, najmanjša, ko stoji v odsolnji. Iz tega pa sledi dalje, da tudi pravi solnčni dan ni vedno jednako dolg. Za merjenje časa umislili so učenjaki tako zvano srednje solnce (mittlere Sonne), katero se giblje navidezno okoli zemlje ves čas jednakomerno, tako da je jeden njegov obhod jednak obhodu zemlje okoli pravega solnca. Srednji solnčni dan je čas od jednega zgornjega vrhovanja tega umišljenega solnca do drugega. Tega delimo potem na 24 ur po 60 minut po 60 sekund. Razloček med pravim in srednjim solnčnim časom se imenuje časoizprava (Zeitgleicliungi. Srednji solnčni dan je jednak 1■00274 zvezdnega dneva.
Čas, kateri preteče, da se vrne solnce zopet do iste stalnice, zove se zvezdno leto (siderisches Jahr) in = 366 • 25636 zvezdnim dnevom. T r o p i č n o leto (tropisches Jahr) je čas, kateri preteče, da pride solnce jedenkrat od spo-mladišča do tega nazaj. Tropično leto ima 366 242255 zvezdnih ali 365'242255 srednjih solnčnih dnij, ali 365 dni 5 ur, 48 minut in 48 sekund.
§ 227. Letni časi. Dolgost dneva in noči. Ko bi stala zemeljska os pravokotno na ravnini, v kateri se giblje zemlja okoli solnca, obsevalo bi solnce vse kraje zemeljskega površja vsak dan 12 ur in ravno toliko časa bi se mudilo pod obzorom. Kraje iste
zemljepisne širine zadevali bi solnčni traki v istem kotu; — na jednem in istem kraji bi ne bilo nobenih letnih časov. Ker pa je zemeljska os proti ekliptiki naklonjena, prouzročuje to nastanek letnih časov. Kako, uči sledeče motrenje:
V sliki 197. je zazna-menovana zemeljska pot okoli solnca s krogom, kar sicer ni v vsem natančno, pa vender ni velik pogre-šek, kajti elipsa, v kateri se giblje zemlja okoli solnca, razlikuje se prav malo od kroga. S zaznamenuje solnce, ns zemeljsko os, aa ravnik, ww in w'w' kroga obratnika.
Dne 21. marcija stoji zemlja v B; solnce opisuje ta dan na nebeškem obloku krog, kateri se krije z ravnikom. Dnevni in nočni lok sta povsod jednaka, prebivalci na vsej zemlji imajo ta dan noč in dan jednako dolga. O poludne stoji solnce na ravniku v temenišči opazovalca, v drugih krajih pa toliko stopinj proti jugu ali severu oddaljeno, kolikor stopinj znaša zemljepisna širina teh krajev. Opazovalcu na tečajih stoji solnce ta dan v obzoru. Ta čas imenujemo spomladansko jednakonočje (Friihlingsaequinoctium).
Povedano velja tudi za dan 23. septembra, ko stoji zemlja v D. (Jesensko jednakonočje, Herbstaequinoctium.)
Dne 21. decembra stoji zemlja v A, solnce pa v obratniku kozoroga, 23|° proti jugu. Kraji te južne zemljepisne širine imajo ta dan solnce o poludne v temenišči, vsi drugi pa od temenišča oddaljeno. Prebivalci na južnem tečaji in na vseh krajih, kateri so do 23|° od južnega tečaja oddaljeni (v sliki do p'p'\ imajo solnce ves dan nad obzorom; torej njim traja dan celih 24 ur. — Na severni polu-krogli imajo ta dan prebivalci, od severnega tečaja 23i° oddaljeni, (v krogu vzporedniku pp), solnce o poludne ravno v obzoru. Ves drug čas imajo ti prebivalci noč. Prebivalci od severnega tečaja menj nego 23|° oddaljeni imajo ves čas noč.
Slika 197.
IPPB'	
HH1	¡iiilS
Dne 21. junija stoji zemlja v C in solnce v obratniku raka, 23i° od ravnika proti severu oddaljeno. Prebivalci tega kroga vzporednika pp gledajo solnce o poludne v temenišči; prebivalci med severnim tečajem in tem vzporednikom imajo ves dan solnce nad obzorom, prebivalci med južnim tečajem in vzporednikom p'p' pa ves dan pod obzorom, torej noč.
Iz povedanega sledi neposredno, da narasta dan na severni polukrogli od dne 21. decembra do dne 21. junija, in da se krajša od dne 21. junija do dne 21. decembra. Na južni polukrogli narasta dan od dne 21. junija do dne 21. decembra, krajša pa se od dne 21. decembra do 21. junija. ■— Jednako kakor dan, narasta in pojema tudi grejoča moč solnčnih trakov. (§ 70.)
Čas od dne 21. marcija do dne 21. junija imenujemo pomlad, čas od dne 21. junija do dne 23. septembra poletje, čas od dne 23. septembra do dne 21. decembra jesen, čas od dne 21. decembra do dne 21. marcija pa zimo. Poletje je na severni polukrogli 6 dnij daljše nego zima, ker je v tem času zemlja od solnca bolj oddaljena ter ima manjšo hitrost svojega gibanja. — (Vroči ali tropični pas, zmerno topla in mrzla pasa.)
§ 228. Navidezno gibanje premičnic. Gibanje premičnic na nebeškem obloku ni tako jednostavno kakor gibanje solnca. Opa-zovaje stanje kake premičnice glede nepremičnic najdemo, da se giblje premičnica nekoliko časa solncu jednako od zahoda proti vzhodu. Njena hitrost je vender izpremenljiva ter postaja kmalu vedno manjša. Potem opazujemo dobo, v kateri stoji premičnica na nebeškem obloku nekoliko časa na istem mestu nepremična; po tem pa se začne gibati v nasprotni meri od vzhoda proti zahodu, s prva hitro, a kmalu vedno počasneje. Ko se je bila v drugič nekoliko časa ustavila, začne se zopet gibati v prvi meri. — Gibanje v meri od zahoda proti vzhodu imenujemo pravopotno (rechtläufig), od vzhoda proti zahodu pa protipotno (rückläufig). Pravopotno gibanje je večje od protipotnega, tako da se giblje premičnica v vsem vender le od zahoda proti vzhodu.
Dvojno gibanje premičnic je nasledek gibanja zemlje okoli solnca. Vzemimo, da zaznamenuje v sliki 198. S solnce, prvi najmanjši krog zemeljsko pot, drugi večji pot premičnice, tretji, največji krog pa nebeški oblok. Zemlja in premičnica se gibljeta v meri pristavljenih pušic. Ko stoji zemlja v et, premičnica pa v pu vidimo premičnico v meri elp1 na nebeškem obloku v točki Iz stališča e,2 vidimo premičnico, stoječo vp,, v meri e,2pn_ v točki Pa. Premičnica se je gibala do sedaj pravopotno. Ko stoji zemlja v e3, premičnica v p3,
vidimo jo tudi v iz stališča e4 vidimo premičnico, stoječo v p4, vP4. Gibanje premičnice bilo je v tem času, ko se je gibala zemlja od e, do e4 in premičnica od p3 do p4, protipotno. Ko je zemlja v es, premičnica v vidimo jo v'P2; njeno gibanje postalo je zopet pravopotno. Iz stališč e„, e, vidimo premičnico, stoječo v Pq, _p7, v točkah P8 in P. i. t. d.
Poti premičnic okoli solnca so istotako elipse, kakor pot zemlje okoli solnca; solnce stoji v jednem gorišči teh elips. Ravnine teh elips pa so proti, ekliptiki različno naklonjene, vender naklonski kot nobene teh ravnin ni večji od 10°. Ekliptiko sečejo te ravnine v po dveh točkah, vozlih (Knoten). Čas, v katerem preteče premičnica jedenkrat vso elipso, zove se obhodni čas (TJmlaufszeit); čas. kateri preteče, da pride premičnica zopet do jedne in iste nepremičnice, zove se zvezdni obhodni čas (siderische Umlaufszeit); t.ropični obhodni čas (tropische Umlaufszeit) premičnice je konečno oni, v katerem preteče pot od spomladišča do tega nazaj.
Silo, gibanje premičnic prouzročnjočo, imenujemo gravitacijo. (§ 98.)
§ 229. Mesec in njegovo gibanje. Mesec spremlja zemljo na njenem obhodu okoli solnca. Svetlobo dobiva od solnca; odbijajoč to svetlobo postane nam viden. Srednja njegova razdalja od zemlje znaša 51,800 zemljepisnih milj ali 60 zemeljskih polumerov. Na nebeškem obloku izpreminja vedno svoje stališče, med nepremičnicami se premakne vsak dan približno za 13° 12' proti vzhodu, torej vzhaja vsak dan približno 53 minut pozneje.
Njegova pot okoli zemlje je elipsa (zemlja pa stoji v jednem gorišči te elipse), v tej elipsi se giblje od zahoda proti vzhodu. Svojo pot preteče po jedenkrat v 27 dneh, 7 urah in 43 minutah in 11-5 sekundah; ta čas se imenuje zvezdni mesec (siderischer Monat■), tako dolgo je tudi leto na meseci. Isto svojo svetlo obliko dobiva po 29 dneh, 12 urah in 44 minutah in 2'9 sekundah; ta čas je sinodski mesec (synodischer Monat).
Slika 198.
Ravnina mesečeve poti je naklonjena proti ekliptiki za 5° 9', obe se sečeta v vozlih, katera se pa premičeta od vzhoda proti zahodu, tako da opiše vsak v 18 letih in 219 dneh cel krog.
Iz tega, da mesec nima svoje svetlobe, da se giblje okoli zemlje, in da ga je vedno polovica razsvetljena, sledi, da se mora zemljanom vidna ploskev izpreminjati glede razsvetljave.
Vzemimo, da sta mesečeva in zemeljska pot v jedni in isti ravnini (kar sicer ni v vsem natančno, vender za naše motrenje ugodneje), in recimo, da je zemlja v E (slika 199.), mesec pa zaporedoma v ležah abc .... ter da padajo solnčni traki^ nftnj v meri pristavljenih pušic 1, 2. V leži a je proti zemlji obrnena stran meseca nerazsvetljena, temna. To dobo imenujemo m 1 a j (Neumond). V leži c vidimo mesec na pol njegove plošče razsvetljen (1. krajec, 1. Viertel)-, v leži e je vsa proti zemlji obrnena ploskev razsvetljena (ščip, Vollmond): v leži g je razsvetljena zopet le polovica ploskve, proti zemlji obrnene (zadnji krajec, letztes Viertel); v ležah b, d, /, h je razsvetljen del srpu podoben. — Povedano velja tudi, čeravno sta ravnini potij meseca in zemlje naklonjeni. Mesec nam kaže vedno jedno in isto stran, iz česar sledi, da se zavrti v času svojega obhoda okoli zemlje tudi jedenkrat okoli svoje osi. Ta os je naklonjena proti ekliptiki za 1° 30' 11". Z zemljo vred se vrti mesec tudi okoli solnca; njegova pot postane s tem zelo sestavljena.
O mesečevih in solnčnih mrakih glej § 154.
§ 230. Oseka in plima (Ebbe und Flut). Morska voda na-rasta redno vsak dan dvakrat, a potem pada isto tako dvakrat; šest ur narasta, a pada zopet šest ur. Narastanje vode imenujemo plimo ali priliv, padanje pa oseko ali odliv. Plima nastopi ob času mesečevega vrhovanja, oseka ob času njegovega vzhoda in zahoda. Iz te okolščine sklepamo, da je mesec uzrok morskemu plimovanju. —
Slika 199.
Po Newtonovem zakonu o gravitaciji je privlačnost različnih tvarin vzajemna; zemlja privlači mesec k sebi in obratno privlači tudi mesec zemljo z isto silo. Vzemimo, da zaznamenuje O (slika 200.)
središče zemlje in da leži središče meseca v premi OM. Točko B zemeljskega površja privlači mesec z večjo silo, nego je sila, s katero privlači zemeljsko središče O ali pa točko A. Razdalja med točko B in mesecem je za polumer, oziroma premer zemlje manjša nego razdalja med mesecem in O, oziroma A. Vsled tega teži točka B se od točke O oddaljevati; ako je v tej točki voda, začne se dvigati. Voda v točki A pa mora iz istega razloga za točko O zaostajati. Ko bi bila zemlja vsa obdana z vodo, ne obdržala bi voda kroglaste oblike ACBD, ampak bi dobila obliko AlClB1Dl. V točkah A in B je plima, v točkah C in I) pa oseka. Ker se zemlja v 24 urah zavrti po jedenkrat okoli svoje osi, mora se plima in oseka v 24 urah premikati od zahoda proti vzhodu. Najviše dvigati se mora morje v krajih, v katerih stoji mesec v temenišči. Plima in oseka nastopata v istem kraji vsak dan 53' pozneje, ker mesec vsak dan toliko pozneje vzhaja.
Plimovanje morja se ne vrši sicer tako jednostavno kakor smo to pojasnovali; vetrovi, leža, oblika in kakovost morskega obrežja kaze to pravilnost.
Tudi solnce prouzročuje plimovanje morja; vender je to plimovanje za polovico manjše; ker je solnce dosti bolj oddaljeno od zemlje in torej razloček razdalj toček A, O, in B ne znaša toliko.
Ob času mlaja in ščipa se strinja oboje plimovanje, takrat je plima največja (visoka plima, Springflut); ob času krajcev se strinja plima, prouzročena po meseci, z oseko, prouzročeno po solnci; plimovanje je najslabše (nizka plima, Nippflut).
Isto tako plimuje tudi zemeljsko ozračje.
Slika 200.

Kazalo.
Stran
Uvod ............................................1
I. Občna svojstva....................................3
II. Molekularne sile, njih delovanje in učinki......14
III.	Osnovni nauki iz kemije .................22
Nekatere prvine in njih spojine.............27
Nekoliko iz organske kemije..............40
IV.	Toplota.....................42
1.	Raztezanje teles po toploti..............42
2.	Kako se toplota širi. Kako se telesa segrevajo ......45
3.	Pretvorba skupnosti po toploti ............51
Izvori toplote ...................60
V. Mehanika.....................62
1.	Osnovni pojmi..................62
2.	Sestavljanje in razstavljanje sil............66
3.	Ravnotežje v položaji trdnih teles...........70
4.	Ravnotežje na strojih................73
5.	0 gibanji ... ................86
6.	Ovire gibanja...................103
Mehanika kapljivo tekočih teles.............105
Mehanika raztezno tekočih teles.............115
VI. Akustika ali nauk o zvoku ............131
1.	Tresenje (tresno gibanje). Valovanje ......... .	131
2.	0 zvoku sploh..................133
3.	Zveneča telesa. Jakost zvoka.............136
4.	Kako se zvok širi.................142
5.	Kako zaznavamo zvok ...............144
VII. Optika ali nauk o svetlobi.............145
1.	Splošni pojmi. Kako se svetloba širi. Jakost svetlobe ....	145
2.	Odboj svetlobe. (Odsev) . .'..................150
3.	Lom svetlobe ..................158
4.	Razkroj svetlobe v njene sestavine...........167
5.	Oko in optična orodja ...............174
A.	Oko in vid..................174
B.	Optična orodja.................180
6.	Kemijsko delovanje svetlobe............ .	185
7.	Dodatni zakoni o žareči toploti............187
Strail
VIII. Magnetizem ...................188
IX.	Elektrika ....................195
A.	Elektrika vzbujena s trenjem. (Torna elektrika)......195
1.	Osnovne električne prikazni............195
2.	Orodja in priprave za vzbujanje in nabiranje elektrike . . .	202
3.	Električne prikazni v ozračji ............209
B.	Elektrika vzbujena z dotiko. (Galvanska ali lična elektrika) . .	211
1.	Osnovne galvanske prikazni............211
2.	Učinki galvanskega toka..............215
C.	Elektrika vzbujena s toploto. (Termoelektrika).......227
X.	Osnovni nauki iz astronomije...........228