На главнуюТексты книг БКАудиокниги БКПолит-инфоСоветские учебникиЗа страницами учебникаФото-ПитерНастрои СытинаРадиоспектаклиКнижная иллюстрация





Самодельные приборы по физике. Албычев П. В. — 1950 г.

П. В. Албычев

Самодельные приборы по физике

Пособие для учителей

*** 1950 ***


DjVu

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава I. Работа в кружке
§ 1. Организация кружка
§ 2. Программа работы
§ 3. Рабочий проект
§ 4. Выполнение задания
§ 5. Массовая работа кружка
Приложение 1. Охрана труда
Приложение 2. Лаборатория кружка
Приложение 3. Список основных физических и измерительных приборов
Приложение 4. Список инструментов, необходимых для постройки физических приборов
Приложение 5. Бытовые материалы в физическом кружке

Глава II. Измерительные приборы
§ 1. Измерительный клин 45
§ 2. Модель нониуса 46
§ 3. Мерная лента 47
§ 4. Дальномер
§ 5. Эккер 48
§ 6. Буссоль 49
§ 7. Планшет и визир 51
§ 8. Астролябия 52
§ 9. Высотомер
§ 10. Секстант 54
§ 11. Нивелир 56
§ 12. Планиметр 57
§ 13. Пантограф 58
§ 14. Весы 61
§ 15. Верёвочные весы 63
§ 16. Солнечные часы (гномон)
Приложение 6. Работа с межевыми инструментами в поле 68

Глава III. Механика
Монтажный материал 79
Параллелограм сил 81
Строительный подъёмный кран 83
Многоугольник сил
Наклонная плоскость
Параллельные силы
Рычаги
Шайба как рычаг
Равновесие произвольно направленных сил
Блоки
Полиспасты
Ворот
Дифференциальный блок
Набор пластинок для определения центра тяжести
Блочные весы 94
Закон инерции 95
Жолоб Галилея 96
Прибор для демонстрации свободного падения тел
Прибор для демонстрации кажущегося изменения веса
тела при падении
Шнур для демонстрации закона свободного падения тел
Траектория брошенного тела
Тележки для демонстрации 3-го закона Ньютона
Ещё тележки для демонстрации 3-го закона Ньютона
Паровая пушка
Центробежная машина
Прибор для демонстрации центробежной силы
Регулятор Уатта
Прибор для доказательства сплющивания Земли у полюсов
Вращающийся сосуд с жидкостями
Модель центрифуги
Модель центробежной шилки
Маятник Максвелла
Диск, катящийся по магниту Трибометр
Угол трения
§ 37. Трение передаточного ремня
§ 38. Трансмиссия
§ 39. Блоки и полиспасты
§ 40. Клин как наклонная плоскость
§ 41. Винт как наклонная плоскость
§ 42. Домкрат
§ 43. Простейшая модель водяного колеса
§ 44. Турбинка, построенная на принципе использования удара струи
§ 45. Водяное колесо для установки на ручье
§ 46. Реактивная турбина
§ 47. Более совершенная модель водяного колеса
§ 48. Модель парусного судна
§ 49. Ветряное колесо
§ 50. Ветряная турбина 129
§ 51. Эффект Магнуса
§ 52. Вингротор 131
§ 53. Вингротор с винтовой поверхностью 133
§ 54. Флюгер 134
§ 55. Нажим Прони 136
§ 56. Ленточный тормоз 138
§ 57. Определение работы и мощности посредством груза
§ 58. Опыты по определению к. п. д. водяных и ветряных двигателей
§ 59. Бумажный планёр
§ 60. Воздушный винт
§ 61. Модель аэромобиля
§ 62. Модель глиссера
§ 63. Равновесие тел
§ 64. Сложение движений
§ 65. Передача движений
1. Ремённая передача
2. Фрикционная передача
3. Зубчатые колёса
4. Зубчатая передача под пря мым углом
5. Шарнир Гука
6. Червячная передача
7. Дифференциал
8. Кривошип
9. Коленчатый вал
10. Эксцентрик
11. Кулачный механизм
§ 66. Игрушки
1. Акробаты на проволоке
2. Гимнаст на турнике
3. Клоун на брусьях
4. Карусель
5. Прозрачные шары
Велосипедист
Канатный циклист
Кролик
Утка
Кузнецы
Черепаха
Клоун на брусьях
Падающий клоун
Волчок
Ещё одна игрушка Змей (условия его полёта)
Лётные качества змеев
Простейшие змеи
Бабочка

Глава IV. Колебания и волны
§ 1. Колебания упругого тела, происходящие по вертикали и горизонтали 176
§ 2. Эллиптические колебания
§ 3. Крутильные колебания
§ 4. Математический маятник 177
§ 5. Секундный маятник 178
§ 6. Мая тник с переменным центром тяжести
§ 7. Механический резонанс
§ 8. Сопряжённые колебания 179
§ 9. Спиральная машина Поля 180
§ 10. Стробограммы 181
§ 11. Сложение колебаний (графический метод)
§ 12. Сложение колебаний (оптический метод) 184
§ 13. Водяные волны 185
§ 14. Маятник со спуском 189
§ 15. Часы 190
§ 16. Качающийся мальчик 195

Глава V. Акустика
§ 1. Ниточный телефон 196
§ 2. Хладниевые фигуры 197
§ 3. Передача колебаний в воздухе
§ 4. Прибор для записи звука 198
§ 5. Патефон 200
§ 6. Зеркала Пикте
§ 7. Монохорд 201
§ 8. Звуковой резонанс 203
§ 9. Резонаторы 204
§ 10. Органные трубы
§ 11. Музыкальные игрушки 205
1. Музыкальный ящик
2. Ксилофон 206
3. Ксилофон для оркестра 207
4. Металлофон 209
5. Треугольник
6. Однострунная скрипка
7. Однострунная виолончель 210
8. Обыкновенная дудочка 210
9. Камышёвая сопелка или волынка 211
10. Свирель 212

Глава VI. Твёрдое тело
§ 1. Кристаллическое тело213
§ 2. Растяжение 216
§ 3. Прибор для определения прочности нити
§ 4. Прибор для определения прочности бумаги 218
§ 5. Деформация прогиба
§ 6. Деформация кручения 221

Глава VII. Гидростатика
§ 1. Гидравлический пресс 222
§ 2. Прибор Паскаля
§ 3. Давление жидкости снизу вверх 224
§ 4. Боковое давление жидкости
§ 5. Демонстрация вытекающей струи 225
§ 6. Реакция вытекающей струи
§ 7. Сегнерово колесо
§ 8. Сообщающиеся сосуды 227
§ 9. Фонтан
§ 10. Гидравлический таран
§ 11. Гидростатические весы 228
§ 12. Капиллярные трубки
§ 13. Водяные часы 229
§ 14. Цепной водоподъёмник 231
Приложение. Обработка стекла 233

Глава VIII. Газы
§ 1. Определение удельного веса воздуха 241
§ 2. Чашечный барометр 242
§ 3. Сифонный ртутный барометр 243
§ 4. Модель анероида
§ 5. Трубка Мельде 244
§ 6. Открытый манометр 245
§ 7. Закрытый манометр 246
§ 8. Всасывающий насос
§ 9. Нагнетательный насос 248
§ 10. Модель сифона 249
§ 11. Воздушный насос с клапанами Бунзена
§ 12. Водоструйный насос Бунзена 251
§ 13. Прибор для демонстрации опытов с разреженным воздухом 251
§ 14. Фонтан в разреженном пространстве 252
§ 15. Бароскоп 253
§ 16. "Магдебургские полушария"
§ 17. Пульверизатор 254

Глава IX. Теплота
§ 1. Пирометр 255
§ 2. Прибор Дубровского 256
§ 3. Установка для наблюдения расширения твёрдых тел при небольших колебаниях температуры
§ 4. Прибор для определения коэфициента линейного расширения 257
§ 5. Биметаллическая пластинка 258
§ 6. Прибор для демонстрации расширения жидкостей при нагревании
§ 7. Прибор для определения коэфициента расширения жидкостей
§ 8. Прибор для демонстрации расширения газов 259
§ 9. Термоскоп 260
§ 10. Прибор для определения коэфициента расширения воздуха
§ 11. Прибор для определения х термического коэфициента упругости воздуха 261
§ 12. Модель для демонстрации теплопроводности 262
§ 13. Термос 263
§ 14. Конвекция в жидкостях 264
§ 15. Модель центрального отопления 265
§ 16. Конвекция в газах 266
§ 17. Вращающийся фонарь
§ 18. Демонстрация гяги 267
§ 19. Воздушный шар 268
§ 20. Калориметр 269
§ 21. Кипятильник 270
§ 22. Сухопарник
§ 23. Перегонный куб
§ 24. Паровая турбина 271
§ 25. Волосяной гигрометр 272
§ 26. Гигрометр из еловой шишки 273
§ 27. Гигроскоп-домик
§ 28. Химический гигроскоп 274

      ВВЕДЕНИЕ
      В 1922 г. осенью мне предложили взять уроки физики в школе № 12 (опытно-показательной). Признаюсь, я не без колебаний согласился взять эту работу, а когда познакомился с физическим кабинетом, у меня просто опустились руки. В двух шкафах, стоящих к тому же не в специальном кабинете, я нашёл несколько десятков приборов Цветкова, Трындина, вятских земских мастерских и других фирм, поставлявших школьное оборудование в дореволюционную школу. И в каком виде! Наборы были разрознены, и большинство приборов полуразрушены. В оптических приборах нехватало линз, с электрических были сняты клеммы, и даже намотка была использована для каких-то хозяйственных надобностей.
      До занятий оставались считанные дни, а я всё ходил и думал о том, как же вести физику в опытно-показательной школе на голом месте, когда в моём распоряжении были только мел и доска.
      1 сентября, в первый день занятий, познакомившись с ребятами, я в двух последних классах (VIII и IX) объявил, чтобы те, кто интересуется физикой, остались после уроков на небольшое совещание. Я рассчитывал, что в лучшем случае таких наберётся 5 — 10 человек, и они составят тот актив, с которым я предполагал начать работу. Но к великому удивлению своему, придя в зал, где было назначено совещание, я насчитал более пяти десятков ребят, причём среди них оказались и младшеклассники. Вместо интимной беседы, которую я наметил, пришлось провести собрание, выбирать президиум с председателем, секретарём, повесткой заседания и ведением протокола. Собрание в качестве председателя выдвинуло было меня, но я отказался, ссылаясь на то, что я на этом совещании выступаю докладчиком. Этим я хотел показать с самого начала, что в этом деле я выступаю только инициатором и старшим товарищем, и этой линии я держался во всё время работы.
      Прежде всего мне пришлось рассказать, в каком положении находится физический кабинет, и затем я спросил, желают ли мои слушатели изучать физику при помощи зубрёжки с мелом в руках или они предпочитают в результате опыта выводить законы физики и на практике познакомиться с её замечательными техническими приложениями.
      Разумеется, ответом было дружное заявление, что аудитория предпочитает второй путь.
      — Но как это осуществить? — спросили меня ребята.
      В ответ на это я рассказал им, как я сам с товарищами изучал физику, как мы строили приборы, какие нас преследовали неудачи, как мы преодолевали собственное неуменье и технические трудности, как велики были наши разочарования и как мы радовались, если добивались удачного решения. Я говорил о том, что такую науку, как физика, нельзя изучать только по книге и пассивно наблюдать демонстрации опытного преподавателя. Необходимо непосредственно самим принимать активное участие в опыте по изготовлению приборов собственными руками. Я напомнил ребятам о том, что многие великие открытия в области науки и техники были сделаны самоучками, при использовании ими же сделанных приборов. Ампер свои классические опыты по электричеству провёл с самодельными приборами. Самоучка Фарадей свои величайшие открытия делал на самодельных приборах. Гершель сам для себя шлифовал стёкла. Определение силы давления света наш русский физик Лебедев сделал также на самодельном приборе. А. С. Попов собрал сам первый искровой телеграф. Одним словом, значительная часть открытий и подавляющее большинство изобретений связано с попутным созданием самодельных приборов. В нашей стране вопрос о приобретении технических навыков получает особенно важное значение.
      На мой вопрос, какие же практические выводы сделает собрание из моего доклада, ребята единогласно решили: организовать кружок для постройки физических приборов.
      Это решение было подсказано им тем обстоятельством, что эта форма работы была им хорошо знакома — при школе работало несколько кружков. Конечно, некоторые числились только на бумаге, но были и такие, которые пользовались вниманием учащихся.
      Решение об организации кружка, после оживлённого обмена мнений, в протоколе заседания было записано так:
      1) Для поднятия теоретической квалификации в области физики и приобретения технических навыков в обработке материалов и уменья пользоваться инструментами, — при школе № 12 МОНО "Памяти декабристов" учреждается физический кружок.
      2) Намеченные цели в кружке осуществляются путём теоретической работы (с книгой) над избранной темой и посредством постройки физических приборов, для чего при кружке открывается мастерская.
      3) Все члены кружка обязуются принимать активное участие в изготовлении приборов индивидуально или объединяясь в группы. При этом каждый, пользуясь инструментами, а также материалом кружка, частично может изготовлять приборы или модели и для личного пользования.
      4) В помощь руководителю кружка, преподавателю физики, избирается правление в составе председателя, его заместителя, секретаря и заведующего хозяйством (инструментом и материалами).
      Правление разрабатывает правила внутреннего распорядка в кружке, решает вопросы дисциплинарного порядка, распределяет работу среди членов и заботится о своевременном пополнении инструментального и материального складов».
      Признаюсь, тогда я скептически отнёсся к этому протоколу, хотя и делал вид, что принимаю участие в обсуждении этого документа. Действительность показала, что мои опасения не были обоснованы. Намеченные кружком дели выполнялись неукоснительно, а в лице первого председателя Миши Высоцкого, завхоза Васи Лисицына и лаборанта Бори Одинцова я нашёл таких чудесных помощников, что для меня не существовало вопросов дисциплины, я никогда jie заботился о наличии наших инструментов и материалов и за всё время работы в школе у нас не пропало ни одного прибора; последнее обстоятельство, может быть, объяснялось и тем, что все члены кружка, согласно постановлению организационного собрания, могли свободно пользоваться как инструментами кружка, так и его материалами.
      Когда кончилось это собрание, ко мне подошли новоизбранные правленцы и попросили остаться на первое заседание правления. На этом заседании обсуждался только один вопрос — об инструментах и материалах. Оказалось, что раньше в школе была учебная мастерская, и Вася Лисицын заявил, что кое-какое оборудование ещё уцелело, и если я "нажму" на заведующего школой, то кружок может получить этот инвентарь, а что касается материалов, то было бы неплохо получить хотя бы небольшую ассигновку от школы. — "Если этого нельзя, то Вы, Павел Викторинович, не беспокойтесь, — закончил Вася Лисицын, — мы и без заведующего школой всё достанем, только вы сделайте нам список необходимых материалов".
      Я переговорил с заведующим школой, и он охотно пошёл нам навстречу: я получил от него все инструменты, какие были в его распоряжении, и небольшую сумму денег на первое обзаведение. Список материалов на другой день я вручил завхозу, и он прочитал его во всех классах с просьбой тащить всякое "барахло" в школу и сдавать его ученику 9-й группы Василию Лисицыну. С этого дня наш склад всегда был загружён самыми необходимыми материалами.
      Специального помещения (в первый год), к сожалению, для нас не оказалось: заведующий позволил нам работать в 9-м классе с обязательством убирать его после занятий. Около класса в коридоре мы поставили большой шкаф с инструментами и материалами, выработали расписание, и началась моя семилетняя работа в этом кружке вплоть до того момента, когда работа в высшей школе целиком поглотила моё время.
      Спустя два года, такую же работу я начал на Курсах трудовых навыков при МОНО. Здесь были уже две группы — одна из московских школьников, а другая из педагогов разных школ Краснопресненского района. Опыт с последними оказался удачным. В Наркомпросе было решено его расширить, и работа с самодельными приборами была включена в программу Центрального института повышения квалификации кадров народного образования. В течение 5 лет, вплоть до расформирования Института, я с педагогами, съезжавшимися в Москву
      со всех концов Союза, строил самодельные приборы. Затем в 1933 г. принял на себя заведование физическим кабинетом Научно-исследовательского методического института МО НО и провёл такую же работу с педагогами. Наконец, начиная с 1934 г., в Центральном институте политехнического образования при Нарком просе я вёл уже исследовательскую работу о самодельных приборах, используя для этого в качестве основного материала детали "Металлоконструктора".
      Результаты этих работ своевременно публиковались в повременных изданиях и выходили в свет отдельные монографии. Этой последней работой мне хотелось бы подвести итоги двадцатилетней практики, а описанием новых моделей и некоторыми советами помочь молодым педагогам в их трудной повседневной работе.
     
      ГЛАВА I
      РАБОТА В КРУЖКЕ
     
      Когда я начинал работу в кружке школы Яг 12 и рассказывал ребятам о самодельных приборах, я ещё не представлял себе всего значения этой работы. Только мои дальнейшие наблюдения и опыт показали в полном объёме все положительные качества этого вида педагогической работы. Теперь, суммируя многолетние впечатления, я могу сказать, что работа в физических кружках, помимо приобретения технических навыков, развивает руку, техническую смётку, глазомер и наблюдательность. Эта работа знакомит с целым рядом приёмов и способов обработки разнообразных материалов, их технологическими особенностями, производственными секретами и технической рецептурой. На этой работе ребята, может бцть, даже впервые встречаются на практике с техническими расчётами, впервые применяют свои графические навыки, набрасывая эскиз, затем составляя проект и вычерчивая рабочий чертёж. Начиная с момента решения задачи на бумаге, встаёт вопрос о конструкции модели, и он остаётся в центре внимания до конца, развивая этим самым конструктивные способности. Затем, при первых же опытах с готовыми приборами, когда вскрываются недостатки конструкции, естественно возникает вопрос о переделке прибора; и при дальнейшем усовершенствовании в целях экономии средств,. материалов, труда или поглощаемой прибором энергии, для чего приходится усложнять или, наоборот, упрощать конструкцию, ребята вплотную подходят к изобретательской, творческой работе. Кроме того, в этом сложном трудовом процессе ребята получают представление и о той сумме физического и умственного труда и усилий, в результате которых получается тот или иной прибор или машина.
      Говоря о значении самодельного прибора, я не могу не отметить ещё одного наблюдения, проверенного на протяжении многих лет нашей школой и кружковой работой, заключающегося в следующем: часто приборы фабричного производства, покрытые лаком и никелем, а старинные приборы — даже позолотой, уже своим блестящим, нарядным видом внушают к себе в детях некоторый как бы страх. С самодельным прибором они оперируют смело, не боятся его сломать; если же он и сломается, то это не беда, его легко исправить и притом так, чтобы этого больше не повторялось; во время работы со своим прибором ребята довольно естественно приходят к мысли об усовершенствовании своей модели, о замене одной части другой и т. п.
      Наконец, последнее соображение об изготовлении самодельных приборов диктуется и практически. В результате развития нашей школьной сети, промышленность, поставляющая предметы школьного оборудования, не вполне успевает справиться с поставленными задачами. Некоторые школы не имеют нужного комплекта приборов. Другие хотя и имеют оборудование, но оно не отвечает полностью требованиям школьной программы. На данном отрезке времени самодеятельность учащихся, не говоря уже о её педагогической ценности, имеет немалое значение.
     
      § 1. Организация кружка
      Итак, деятельность кружка начинается с общего организационного собрания, на котором будущий руководитель выступает с небольшим докладом. В этом выступлении он в доступной форме излагает цель и задачи кружка и в общих чертах набрасывает содержание и форму работы. Лучше всего, если докладчик привлекает внимание своих слушателей не столько рассказом, сколько показом. На ряде простых, но достаточно убедительных опытов руководитель должен показать положительные качества самодельного прибора, причём это желательно сделать параллельно на фабричных и самодельных приборах. Далее можно показать и такие приборы, какие не выпускаются на рынок, но представляют большой теоретический и практический интерес и к тому же вполне доступны для изготовления в кружке. Например, стеноп, т. е. фотографический аппарат с отверстием вместо линзы; зеркальный стереоскоп; прибор, демонстрирующий преломление луча на границе вода — воздух и т. п.
      Наряду с показом таких приборов очень полезно провести демонстрацию нескольких опытов. Например, показать горение электрической лампочки, соединённой с городской сетью небольшой стеклянной трубочкой, накаливаемой газовой или спиртовой горелкой. Этот опыт с проводимостью стекла, накалённого до красного каления, обычно всегда поражает аудиторию своей неожиданностью, разбивая не всегда верные представления о сопротивлении проводников (II том). Можно показать электризацию гребёнки, но не с лёгкими кусочками бумаги, что проделывают все с детского возраста, а с тяжёлой палкой или большой линейкой, — для этого её следует уравновесить на каком-нибудь гладком основании (например, на выпуклом стеклянном абажуре) и затем привести её в движение, приближая к ней наэлектризованную гребёнку. Или использовать патефон как физический прибор, таким образом: на вращающуюся пластинку вместо мембраны поставить целый фанерный лист с вбитой в один из углов патефонной иглой. Вибрация большого листа фанеры вполне достаточна для отчётливой передачи записанного на пластинку звука.
      В заключение председатель собрания предлагает заранее разработанный проект устава кружка и после обсуждения его проект утверждается общим собранием.
      Собрание заканчивается выбором правления или "должностных лиц" в составе: председателя, секретаря и заведующего материальным и инструментальным складом.
      Если кружок состоит из нескольких групп, то в каждой группе должно быть ответственное лицо за склад с инструментами и материалами.
      Председателем кружка ни в коем случае не следует быть руководителю кружка на основании следующих соображений: руководитель, ведя работу в коллективе, организованном на принципе добровольности, никогда не должен упускать из виду того, что он является только старшим товарищем по работе, но отнюдь не классным педагогом. Оставаясь рядовым членом коллектива, руководитель этим самым только повышает инициативу членов кружка, не стесняет свободы суждений, и рабочая дисциплина в кружке поддерживается не мерами административного воздействия, а его авторитетом и личным примером. Как показал наш опыт, очень полезно, если руководитель сам возьмёт себе какую-нибудь тему и будет работать над ней наравне с остальными учениками. В хорошо налаженном кружке только первое время руководитель обычно бывает загружен работой и часто действительно не успевает не только давать подробные разъяснения, но и отвечать на вопросы; но потом, когда работа войдёт в спокойное русло, у руководителя всегда останется свободное время. Автор этих строк часто пользовался им как в детских кружках, так и при ведении практических занятий со взрослыми, для того чтобы наряду с остальными членами кружка строить какой-нибудь прибор, налаживать очередной опыт и т. п. и это никогда не мешало общей работе; пример руководителя всегда поучителен.
      Что же касается авторитета, то он никогда не может быть завоёван только строгостью, а приобретается руководителем в основном благодаря его квалификации. Руководитель не только должен знать физику, что вполне достаточно для классной работы, но и должен обладать трудовыми навыками. От него не требуется профессионального мастерства, но он должен быть хорошо знаком с обработкой дерева, металла, стекла и картона при помощи обычных ручных инструментов. Если же кружок располагает токарными, строгальными, сверлильными станками, то руководитель должен не только ознакомиться с их включением и управлением, но обязан и поучиться работать на них.
      Задачи кружка. 1. Поднятие уровня теоретических знаний членов кружка по точным наукам и техническим дисциплинам. 2. Овладение техникой самостоятельного экспериментирования. 3. Приобретение политехнических навыков в обработке материалов и уменья пользоваться инструментом. 4. Самостоятельное изготовление и ремонт приборов для физического кабинета. 5. Стимулирование изобретательской мысли.
      дования кружка и школы, степени подготовленности ребят и, наконец, склонностей самого руководителя здесь возможно большое разнообразие, но в качестве примера позволю себе привести "Устав физического кружка школы № 1 Джапаридзевского района города Баку", как он приведён в книжке руководителя кружка, см. Н. Шишкин, «Кружок юных физиков», М. 1941.
      Структура кружка. 1. В кружок принимают учащихся на основе полной добровольности. 2. Руководителем кружка является преподаватель физики. 3. Члены кружка на общем собрании избирают:
      а) старосту кружка,
      б) бригадиров отдельных бригад,
      в) заведующего материальной частью,
      г) двух инструментальщиков по столярному и слесарному инструменту,
      д) ответственного за состояние рабочих мест и всего помещения мастерских,
      е) редакционную коллегию внутрикружковой газеты,
      ж) редакционную коллегию научно-технического бюллетеня.
      Примечание. Инструментальщики имеют право, в случае необходимости исправления инструмента, поставить на ремонт инструмента любого из члзнов кружка.
      Организация работы кружка. 1. Работа по изготовлению и ремонту приборов в кружке ведётся по принципу добровольного объединения членов кружка в бригады или индивидуально.
      2. Состав бригады сохраняется только на время изготовления того или иного прибора, после чего бригада может остаться в прежнем со-
      ставе или изменить его.
      3. Распределение работы в основном производится согласно желанию отдельных бригад, но в случае предложения работы руководителем кружка её исполнение является обязательным.
      4. Работа в лаборатории и мастерских производится членами кружка в их свободное от занятий время во все дни недели с 10 часов утра до 10 часов вечера.
      5. После изготовления приборов последние демонстрируются на общем собрании кружка бригадой, их изготовившей.
      6. Членам кружка вменяется в обязанность, помимо ведения практической работы, участвовать в подготовке и проведении научных докладов.
      7. Каждый член кружка обязан к концу учебного года представить к отчётной выставке не менее одного прибора, изготовленного им лично.
      8. Каждому члену кружка предоставляется право испольювания оборудования мастерских и лаборатории для его личных работ.
      9. В конце учебного года кружок организует выставку и демонстрацию сделанных приборов.
     
      § 2. Программа работы
      Несмотря на то что кружок работает на принципе добровольности, т. е. свободного вступления и выхода из него и свободы выбора тем, над которыми работают члены кружка, а также методов и формы работы, руководитель, прежде чем приступить к организации работы, должен серьёзно подумать и заранее наметить основные моменты рабочей программы и те вопросы, которые должны и могут быть разрешены в процессе работы. В этот момент неминуемо возникают некоторые затруднения, так как две главные причины, обусловившие возникновение кружка — недооборудование физического кабинета и запросы ребят, вызванные техническим интересом, — сталкиваются между собой. Нельзя отказать себе в том, чтобы не пополнять кабинет необходимыми приборами, но в то же время нельзя пренебрегать и запросами ребят. Поэтому при составлении рабочей программы от руководителя требуется большой такт, изобретательность и выдержка, чтобы при решении вопроса о программе примирить эти могущие возникнуть противоречия, не нарушая равновесия между ними. Поэтому, чтобы безболезненно решить эту задачу, полезно заранее условиться о рабочем времени кружка, необходимом для ремонта и приведения в порядок фабричных приборов физического кабинета, затем периодической проверки и подготовки их для демонстраций и лабораторных работ на практических занятиях. Разумеется, при планировании этой части работы её нужно распределить таким образом, чтобы каждый класс часть своего рабочего времени уделял для работы с теми приборами, какие потребуются им для классного изучения курса физики.
      Следующая часть программы должна удовлетворить уже собственные запросы ребят. При этом не нужно забывать, что ребята, не зная своих технических возможностей, часто ставят перед собой явно непосильные задачи. Было бы ошибкой целиком и полностью включать в программу все их требования. Совершенно правильно говорит Н. Шишкин, что "надо предостеречь от излишне преувеличенного представления о возможностях ребят». Конечно, решение сложных проблем в приборостроении, создание вполне оригинальных конструкций недоступно им, однако они хорошо могут справиться с самостоятельным конструированием отдельных узлов и деталей прибора, различных приспособлений, облегчающих и ускоряющих работу. Именно в этом направлении и надо заставлять работать их мысль.
      Решение отдельных технических задач в относительно небольшой промежуток времени создаёт чувство большой удовлетворённости; юный автор видит конкретные результаты своей творческой экспериментальной и рационализаторской работы, и интерес к ней растёт.
      Наоборот, этот интерес можно убить, если дать подростку непосильную для него задачу. А 15-летний юноша, вступая в кружок, с места в карьер желает ни больше, ни меньше, как построить шести-ламиовый приёмник. Разумеется, из готовых деталей по данной схеме собрать такой ‘приёмник при опытном руководителе — дело нехитрое, но велика ли педагогическая ценность такой работы? Мы с полным правом ответим: невелика. Вопросы не только физических основ и сущности радио, но даже и техники монтажа не усваиваю!ея в такой работе, и если после этого поручить такому "инженеру" самостоятельно, по готовой схеме собрать простой регенератор — он не справится с этой работой.
      Поэтому не надо забывать уже при составлении программы, что первое и основное требование, которое должно преследоваться в каждом правильно организованном педагогическом процессе (а работа в кружке и есть такой процесс), — это путь от простого к сложному. А как часто руководители, желая блеснуть работой кружка или подчиняясь требованиям ребят, ставят или соглашаются на решение непосильных задач.
      Разумеется, это недопустимо, во-первых, потому, что не приводит к намеченной цели, а во-вторых, как это показывает опыт, ребята, не справившись с заданием, разочаровываются в своих силах, у них опускаются руки, и они уходят из кружка. Последствия этого получаются самые нежелательные: во-первых, у них надолго, если не навсегда, пропадает охота к изучению техники, а во-вторых, они нездорово действуют на окружающую массу, и в результате кружок начинает рассыпаться. От этой опасности мы особенно предупреждаем молодых руководителей. Такое же предупреждение делает и Н. Шишкин в своей интересной работе. Он говорит1), что при удовлетворении запросов ребят "надо учесть и то, что интерес, проявленный подростком к тому или иному разделу науки, часто бывает случайным, основанным на общем "модном " увлечении". Допустим, если ребята особенно увлекаются радиотехникой, то некоторые из них, не имея даже начатков знания в этой области, никогда не строив даже простейшего радиоприёмника, будут стремиться взять явно непосильную им тему по радиотехнике.
      Часто, проводя беседы в простой, ничем не стесняемой обстановке, я объясняю ребятам, что в данном случае изучение радиотехники надо начинать с азов, а свои способности, своё желание работать переключить на другую тему. Я рассказываю, как самые простые физические законы находят себе применение в сложнейших современных машинах, показываю интересные, внешне эффектные, опыты и прошу объяснить их. Учащийся быстро убеждается в том, что он не знает многих простых вещей, а знать их не только интересно, но и нужно.
      Как правило, после таких бесед не возникает уже больше разговоров о темах, подсказываемых простым, ничем не обоснованным увлечением, и учащийся просит помочь ему избрать для работы другую тему.
      Вторая опасность при составлении рабочей программы заключается в перегруженности её чисто техническими прикладными темами в ущерб физическому прибору. Многочисленные обследования школьных кружков и детских технических станций показали нам, что в подавляющем большинстве случаев в этих внешкольных организациях преобладает голый техницизм и очень редко уделяется внимание собственно физике. Да и само название кружков указывает нам на преобладание техники Мы имеем большое число авиамодельных, радиотехнических кружков, имеются кружки по электротехнике, кружки связи, фотокружки и очень мало кружков по физике. И даже в таком ведущем учреждении, как Центральная детская техническая станция, имеющая в своём распоряжении большое число лабораторий и богатое оборудование, до последнего времени не было кружка по физике.
      Разумеется, в этих кружках говорят о физических законах, но они как правило, принимаются на веру, догматически и не подвергаются ни теоретическому анализу, ни опытной проверке. А это неправильно и в школьном кружке недопустимо. Не нужно забывать, что теория и практика находятся в теснейшей зависимости друг от друга и развиваются параллельно. Поэтому было бы такой же ошибкой заняться в школьных кружках изучением одной теории. Это неприемлемо и потому, что конкретное мышление, свойственное подросткам, не потерпит исключительной абстракции, и работа в кружке может получить форму плохого урока, если кружок не распадётся в самом начале занятий. Для того чтобы сочетать эти два острых вопроса, руководитель кружка должен быть всесторонне образованным человеком и обладать большим запасом и технических навыков. К сожалению, в большинстве случаев этого не наблюдается. И руководители кружков, научив ребят разбираться в радиосхемах, познакомив с некоторыми приёмами сборки или научив механически делать удовлетворительные снимки, считают свою задачу выполненной, не коснувшись даже физической сущности явлений. С этим нам пришлось столкнуться даже в одном из центральных учреждений Москвы. Юные техники, изучающие конструкторскую работу в технических кружках, часто совершенно не подготовлены теоретически и не отдают себе отчёта в тех физических явлениях, которые они пытаются использовать для своего изобретения. Их проекты иногда поражают своей безграмотностью. Например, один изобретатель при мне предлагал построить цельнометаллический дирижабль и затем для подъёма выкачать из него воздух, тогда де он будет ещё легче, чем наполненный водородом. Это показывает, что руководство было недостаточно глубоко и грамотно.
      Поэтому при составлении программы, т. е. выбора тем, руководителю необходимо принять во внимание эти соображения.
      Наконец, программа составлена, темы намечены; тогда возникает вопрос, как спланировать эту работу, т. е. как распределить темы между членами кружка так, чтобы не было перегруженности одних и недогрузки других, а это обязательно произойдёт в том случае, если руководитель по неопытности понадеется на свои силы и одновременно начнёт работу со всем кружком. Мы это говорим потому, что наш опыт и наблюдения показали, что в кружки обычно записывается много желающих. И вести работу одновременно со всеми вступившими в кружок не иод силу одному руководителю, и если помещение для работы большого кружка вполне достаточное, то делу не поможет и большое число руководителей — они будут только мешать один другому. Как норма число работающих одновременно в одной группе не должно превышать 15 человек (на это число нами составлены и списки инструментов).
      Поэтому при планировании работы в многочисленном кружке, прежде чем начать работу, необходимо разбить его на группы, руководясь возрастом и интересами, затем составить твёрдое расписание для всех групп и только тогда приступить к работе.
     
      § 3. Рабочий проект
      Всякая идея, связанная с технологическим процессом, прежде чем получить материальное оформление, должна пройти через эскиз, проект, конструкцию и, наконец, рабочий чертёж, и только после этого начинается обработка материала. Работа в кружках при изготовлении физических приборов и технических моделей должна проходить эти же этапы. Обычно руководители кружков при проектировании идут в сторону наименьшего сопротивления и за это расплачиваются потом, когда, в процессе изготовления прибора, встречаются с большими затруднениями. Происходит это потому, что руководители очень часто упускают из виду, что технологический процесс при постройке самодельных приборов резко отличается от технологического процесса на заводе. При бедности нашей литературы по самодельному прибору, руководитель для составления проекта обращается к учебнику физики или фабричному каталогу и по ним, часто без объяснений, составляет проект прибора. Нередко приходится встречаться с такими случаями, когда преподаватель физики, он же и руководитель кружка, берёт готовый прибор из физического кабинета, разбирает его с ребятами, и затем они копируют его с небольшими изменениями.
      Составить проект таким образом, конечно, дело сравнительно простое, но затем выполнить прибор по этому проекту — дело почти невозможное.
      При постройке прибора на заводе инженер-конструктор из необходимых материалов выбирает прежде всего те, которые являются наиболее пригодными для решения данной технической задачи; при этом он руководствуется, во-первых, их техническими свойствами, во-вторых, экономическими условиями, в-третьих, собственным вооружением, т. е. он здесь имеет в виду оборудование своего завода (применительно к своим станкам он составляет проект), и, наконец, в-четвёртых, он принимает во внимание принцип разделения труда.
      Условия для изготовления приборов в кружках совершенно другие. Здесь мы чаще всего не имеем под руками необходимых материалов, почему волей-неволей приходится пользоваться суррогатами, утильсырьём и другими материалами. Со стороны оборудования мы в лучшем случае можем рассчитывать на токарный и сверлильный станки, а всё остальное изготовляется вручную; наконец, мы не можем провести строгого распределения труда — в кружке один и тот же человек является и слесарем, и столяром и маляром и в то же время ннженероч-конст-руктороч. Эти условия необходимо учесть при разработке проекта.
      Поясним это на примере. Допустим, необходимо построить электромагнит. Как известно, для сердечника электромагнита нужно мягкое, чистое железо, способное быстро размагничиваться. Разумеется, в нашем складе материалов не всегда найдётся такое железо необходимого сечения. Следовательно, придётся его заменить чем-то другим: листовым железом или жестью. Для этого их нужно отжечь, обить окалину и затем, нарезав прямоугольные полоски, положить их друг на друга, чтобы они образовали призму требуемого сечения. Затем эту призму согнуть в три колена, чтобы образовать П-образный сердечник. После этого полюсы следует тщательно опилить в тисках иод одну плоскость (рис. 1 я)- Для намотки обычно на сердечник надевают деревянные точёные катушки, но в данном случае такие катушки нам не подойдут, а изготовить их из дерева или даже картона — дело сложное. Поэтому, для того чтобы проволока не сползала с сердечника при намотке, сделаем такое приспособление: нарежем из той же жести три пластинки — одну несколько длиннее, а две приблизительно равные половине пластинок сердечника. Длинную вставим внутрь сердечника и отогнём её концы сверху навстречу друг другу, меньшие приложим к бокам и. отогнём их концы в стороны, а затем обмотаем с клеем двумя-тремя слоями бумаги и получим сердечник из отпущенного мягкого железа, без деревянных катушек, но с бортами, предохраняющими обмотку от сползания (рис. 1 Ь, с и d).
      Если электромагнит придётся укреплять на подставке полюсами вверх, то для этого можно до намотки с обеих сторон поставить отогнутые в сторону пластинки с отверстиями для винтов.
      Следовательно, можно спроектировать и построить электромагнит, технологический процесс изготовления которого будет резко отличаться от электромагнита, сделанного на заводе.
      Возьмём ещё один простой пример, когда приходится изменять технологический процесс исключительно из-за отсутствия необходимого оборудования.
      Требуется, допустим, построить самую, обыкновенную кнопку для электрического звонка. Как известно, этот контакт состоит из двух пружинок, заключённых в деревянный точёный корпус, состоящий из двух половинок, навинчивающихся одна на другую. Для изготовления этого корпуса необходим токарный станок и притом такой, на котором можно производить винтовую нарезку по дереву. Разумеется, не в:який кружок располагает таким станком. В этом случае поступим так. выпилим из фанеры детали А, В и С (рис. 2), а затем из латуни вырежем две пластинки D. На одну пластинку шурупом прикрепим кнопку и затем соберём прибор таким образом: на кружок С прикрепим одну пластинку, а на кружок В — другую и затем все три детали (рис. 3) соединим винтами. Пластинки D будут служить контактами.
      Возьмём ещё один пример удачной конструкции, решённой юнтех-ником Юрием Голубевым из г. Алапаевска на Урале при устройстве электрического звонка. В деревянный брус вбиваются два толстых проволочных гвоздя или железных винта, соединённых с противоположной стороны железной пластинкой. Гвозди обматываются изолированной проволокой. Затем на левый бок бруска прикрепляется якорь из листового железа указанной на чертеже формы с молоточком и железной пластинкой сверху, чтобы увеличить массу якоря. На противоположном конце бруска укрепляется чашечка звонка, к которой прикасается молоточек (рис. 4).
      Для включения звонка в сеть на бруске необходимо укрепить две клеммы, и прибор готов.
      Приводя эти конструкции в качестве примеров, я совсем не намерен утверждать, что это единственно правильные решения и других быть не может. Наоборот, можно придумать ещё десятки вариантов,
      но нужно помнить при этом, что хорошее решение задачи заключается не только в её верном ответе, но и в том, что из всех возможных решений это — самое простое.
      При решении новых конструктивных задач, как правило, первые решения всегда получаются громоздкими, сложными и неуклюжими. Например, первые машины Ползу нова и Джемса Уатта были много сложнее машин, построенных впоследствии. При этом машины с каждым годом приобретали более простые и изящные очертания. Повышался также ко-эфициент полезного действия.
      Припомните историю велосипеда. Какое это было неуклюжее, неудобное и хрупкое сооружение и как затем из года в год совершенствовалось, пока не приобрело простые очертания в наши дни. То же самое можно сказать о паровозе, автомобиле, граммофоне, самолёте и сотне других машин.
      При проектировании, а затем при постройке самодельных приборов нельзя останавливаться на одной форме. Её необходимо упрощать, так как самая наглядная и самая убедительная форма в педагогическом процессе — -это самая простая форма. Но это упрощение, конечно, должно совершаться не за счёт коэфициента полезного действия, а наоборот, изменять форму следует таким образом, чтобы коэфициент полезного действия увеличивался с каждой новой моделью.
      Эти два требования стоят как будто в противоречии друг к другу; от настоящего изобретателя и конструктора требуется уменье, талант и техническая смётка, чтобы найти наиболее целесообразное решение задачи. Поэтому в нашей работе никогда не может быть окончательного решения. Каждый прибор следует рассматривать только как временную форму. При моделировании каждое отдельное улучшение автору часто кажется окончательным, последним штрихом в решении задачи; в действительности же это улучшение следует рассматривать только как отдельный шаг в общем потоке поступательного движения.
      Такое отношение к работе прививается с большим трудом. Когда я начал работу в Центральном институте политехнического образования, мой лаборант, служивший там ещё до меня, на первых порах категорически забраковал мои методы работы. Ему казалось, что решение технической задачи заключается только в том, чтобы построить действующий прибор. И часто бывало так: я рассказываю ему идею прибора, набрасываю чертёж, объясняю, из каких материалов и как построить. Он выполняет прибор в натуре. Прибор работает и показывает то, что от него требуется, но во время опытов я замечаю сложность конструкции, перерасход материалов и энергии и после испытаний говорю: "Ломай, будем строить новый".
      Моё приказание на первых порах встречалось моим помощником категорическим отказом с репликами о том, что "строить только для того, чтобы потом ломать, есть вредительство".
      Но я ломал приборы п потом строил новые. Мои последующие модели действовали с каждым разом всё лучше и отчётливее. Наконец, мой сотрудник убедился, что я был прав. Он увидел, что я не "вредительствовал", а наоборот, стремился с наименьшей затратой средств и энергии добиться наилучших результатов. Дальше мои замечания встречались уже без всяких возражений.
      Если простота желательна в каждой конструкции, то для самодельного прибора она обязательна. Но в то же время нужно оговориться, что в поисках наиболее простого решения не следует упускать из виду повышения коэфициента полезного действия или отчётливости работы прибора. С этой точки зрения, может быть, и не плохие и выполненные с большим вниманием некоторые приборы Дубровского, Дрентельна, Точидловского, Красикова п др. очень хороши для иреподавателя-одп-ночки, не имеющего в своём распоряжении помощников и требующих для своего исполнения минимальных средств и времени, но для кружковой работу (щи не годятся. Это только вещественные иллюстрации, "летучие схемы" пб щяражению Н. Шишкина, а не приборы.
      В качестве примера на наших рисунках (рис. 5 и 6) представлены рычаг из книги проф. Точидловского и прибор из книги Красикова для демонстрации условий равновесия плавающего тела. Первая установка, как видно, состоит из планки, гири и пружинных весов, в качестве штативов использованы стол и стул, второй прибор сделан из одной половинки деревянного яйца, дроби и кусочка проволоки с восковым шариком 1). Этим приборам нельзя отказать в остроумии, они достаточно наглядны, и, наконец, если преподаватель не имеет в своём распоряжении ни помощников, ни наглядных пособий, они до некоторой степени восполняют этот пробел, так как собрать такие установки из подручного материала — дело пяти минут, но для нашей цели они не подходят. В самом деле, кого из ребят могут увлечь такие приборы. Не нужно забывать, что ребят привлекает в наш кружок возможность строить машины, почему они всегда и задаются вначале грандиозными планами, а им вместо этого предлагают деревянное яйцо.
      Приборы, выходящие из нашей мастерской, должны быть действительно приборами, а не отвлечёнными схемами, наскоро сколоченными из первого попавшегося материала.
      Но при этом не нужно забывать, что центр тяжести наших занятий в кружке лежит в опытном изучении физики, и, следовательно, при постройке приборов мы заинтересованы в том, чтобы для этого экономить время. К сожалению, большинство физических приборов трудоёмки и при изготовлении требуют большого числа рабочих часов, особенно при слабых технических навыках. Поэтому необходимо при всяком удобном случае пользоваться готовыми деталями, полуфабрикатами и заготовками, сделанными в столярных и слесарных мастерских. Желательно постройку приборов делать уже из готового стандарта.
      1) Нужно сказать, что этот прибор — не оригинальная выдумка Красикова, он заимствован из книги Дубровского.
      Школа обязана не на словах только, а на деле практически показать ребятам положительные стороны стандартизации; проще всего это сделать в кружковой работе. Кто из преподавателей физики, занимавшихся когда-нибудь изготовлением приборов, не знает, как много драгоценного времени отнимает устройство какой-нибудь подставки, стойки, планки и т. п. и какой досадной помехой служит иногда отсутствие простой линзы, изолированной проволоки необходимого сечения и т. п. Введение стандартизации в кружке в значительной степени упрощает дело. В самом деле, имея в своём распоряжении набор полуфабрикатов и при конструировании учитывая необходимость пользоваться одной и той же линзой, электромагнитом, блоком, передаточным колесом в целом ряде приборов, мы в значительной степени сбережём себе время, труд и деньги, а кроме того, благодаря взаимозаменимости деталей можем пользоваться ими из приборов, вышедших из употребления.
      Для дерева в Центральном институте политехнического образования в 1933 г. был разработан стандарт, утверждённый секцией учебных пособий ГУС’а (31 июля 1932 г.) и проверенный на массовой работе. Этот набор может быть выполнен в деревообделочных мастерских школы или заказан на стороне.
     
      Сюда полезно прибавить набор блоков, выточенных из дерева или выпиленных из фанеры (рис. 7). Наиболее подходящими по диаметрам являются следующие (размеры даны для внутреннего диаметра): № 1 2,5 см, № 2 5 см, № 3 10 см, № 4 15 см, № 5 20 см и б 25 см.
      Из этих деталей можно составлять установки для демонстрации блоков, рычагов, наклонной плоскости, ворота, передач и т. п.
     
      В качестве прекрасного стандартного материала мы горячо рекомендуем детали "Металлоконструктора"1. В этих наборах имеется значительный ассортимент деталей, которыми мы можем пользоваться в широких пределах.
      Стандарт состоит из следующих деталей (рис. 8 — 14).
      1. Полосовое железо (3, 5, 7, 5. Малая плоская плита. 9, И и 25 отверстий). 6. Большая коробочная плита.
      2. Широкое полосовое железо. 7. Малая коробочная плита.
      3. Угловое железо (5, 11 и 25 8. Накладка,
      отверстий). 9. Уголок.
      4. Большая плоская плита. 10. Бугель" (П-образная скоба).
      Рис. 15
      Рис. 16
      11. Зетовая скоба.
      12. Косынка (уголок).
      13. Косынка.
      14. Г-образная косынка.
      15. Скоба.
      16. Бугель.
      17. Бугель.
      18. Зетовая скоба.
      19. Уголок.
      20. Прямая ось (вал. 50, 65, 90, 115 и 205 мм).
      21. Коленчатый вал (рукоят-ка).
      22. Установочное кольцо.
      23. Детали, заменяющие подтип ники.
      24. Шарнирная муфта.
      25. Колесо с плоским ободом.
      26. Блок.
      27. Диски (планшайбы).
      28. Железнодорожные колёса.
      29. Ролик со свободной втулкой.
      30. Зубчатое колесо.
      31. Червяк.
      32. Зубчатая рейка.
      33. Шестерня.
      34. Торцовое зубчатое колесо.
      35. 36. Торцовая шестерёнка.
      Эти детали являются прекрасным материалом для постройки физи ческих приборов и особенно технических моделей (рис. 15 и 16).
     
      § 4" Выполнение задания
      Когда проект составлен, его полезно подвергнуть общей критике. Как показал мой опыт, очень часто ребята вносят хорошие предложения, упрощающие и улучшающие первоначальную конструкцию или технологический процесс. Целесообразность этого подтверждается и опытом других педагогов; причём обсуждение темы начинается даже раньше составления проекта. Так, например, Н. Шишкин в цитированной нами книжке говорит:
      «После того, как тема выбрана, мы проводим обсуждение основных требований, каким должен отвечать прибор. Затем в обязательном порядке учащийся или вся бригада знакомится с соответствующей литературой, не только с научно-популярными статьями, брошюрами и учебниками, но и другими работами.
      Изготовление прибора сразу, так сказать, с учётом всех деталей конструкции и их взаимодействия, в силу недостаточно развитого пространственного воображения, недоступно учащимся. Кроме того, проводить экспериментальную работу, выявляющую все недостатки конструкции на готовом приборе, нерационально, так как приходится изменять уже вполне отделанные детали. Поэтому почти всегда предварительно собирается так называемая "летучая схема" из неотделанных деталей.
      На "летучей схеме" выявляются все недостатки прибора, устраняются ошибки и находятся правильные конструктивные решения, производятся необходимые измерения.
      При разборе хотя бы и очевидных ошибок требуется большой педагогический такт. С одной стороны, нужно доказать их неизбежность в силу совокупности тех или иных причин, с другой — помочь найти путь правильного решения, не подсказывая его целиком, а лишь намечая вехи к достижению цели....
      Чаще всего каждый проект в натуре выполняется одним кружковцем, но в том случае, если задание сложное и требуется много времени на выполнение, то работу следует распределить среди нескольких участников. Эго, во-первых, сбережёт время на постройку (вернее, ускорит процесс, гак как количество человеко-часов остаётся то же самое), а во-вторых, это даст возможность на живом опыте познакомить учащихся с принципом разделения труда.
      Здесь необходимо сделать оговорку. Производить разделение труда, как это делается на большом производстве, недопустимо. Мы из круж-козцев не готознм узких специалистов, наша цель заключается в повышении и углублении знаний, даваемых школой, основная цель которой состоит в воспитании разносторонней гармонической личности; эта цель остаётся для нас обязательной. Поэтому, знакомя ребят с такой организацией работы, где разделение труда даёт наибольший производственный эффект, руководители кружков должны возможно чаще переводить каждого из кружковцев с одного вида работы на другой. У нас не может быть столяров, краснодеревцев, слесарей, токарей, полировщиков и т. п., но все ребята должны пройти через все виды работы, встречающиеся при моделировании и постройке приборов, т. е. каждый из участников нашей кооперации должен быть ознакомлен со всеми технологическими процессами, имеющими место в нашей лаборатории.
      "Но поручая известное задание, требуя доброкачественной работы, надо учитывать реальные возможности ученика — его возраст, уменье организовать свой труд и т. д. — и всемерно помогать учащимся приобретать ремесленные навыки.
      Часто новички, получив задание, стремятся немедленно взяться за инструмент и приступить к работе; строгать, пилить, забивать гвозди, — словом, проявить свою активность, которая, кстати сказать, недолговечна. В результате и появляются приборы, сделанные неряшливо и непродуманно.
      К сожалению, изучение работы кружков показывает, что в большинстве случаев слишком мало обращается внимания на внешность изготовляемых моделей. Ещё очень многие руководители придерживаются совершенно неправильного взгляда, что единственное назначение модели заключается в том, чтобы показать физическое явление или имитировать работу машины, и если модель хорошо действует, то больше от неё ничего не требуется, и работа считается выполненной.
      Этот взгляд совершенно неверен по существу. Шлифовка, полировка, окраска, хромирование и вообще всякая внешняя отделка приборов и деталей производится не только для придания им красивой внешности, но главным образом для прочности и повышенной сопротивляемости.
      Металл мы окрашиваем и покры аем никелем для того, чтобы предохранить его от коррозий. Когда этого сделать нельзя, мы тщательно шлифуем и затем полируем поверхность, так как при этих операциях изделие как бы покрывается уплотнённым слоем того же металла, предохраняя его от ржавчины.
      Внешняя отделка трущихся частей вызывается необходимостью уменьшить трение — цапфы, валы, вкладыши подшипников пришабриваются, а шарики и кольца в шарикоподшипниках полируются до зеркального блеска совсем не для красоты, а для того, чтобы уменьшить трение, сделать плавным ход машины, увеличить её прочность и срок службы, уменьшить количество смазкй; одним словом, все эти процессы внешней отделки вещи вызываются главным образом экономическими причинами.
      То же самое нужно сказать и о дереве. Шлифовка, окраска, лакировка и полировка увеличивают срок службы готовых изделий.
      Техника в настоящее время дала нам множество красок и лаков, предохраняющих дерево и металл от порчи.
      Если эти покрытия являются необходимыми для таких изделий, как мебель, утварь и предметы домашнего обихода, то ещё в большей степени эти предохранительные средства следует применять строителям машин и физических приборов, они обходятся дорого, а следовательно, и нуждаются в более надёжной защите. До открытия никеля в XVIII и в первой половине XIX в. дорогие физические приборы очень часто покрывались золотом, да и теперь многие заводы золотят или серебрят ответственные части приборов.
      В работе наших кружков условия остаются те же самые, а выполнение этих требований, к сожалению, мы наблюдаем только в виде исключения. Гораздо чаще мы видим обратное: например, сплошь и рядом в радиотехнических кружках монтаж сложных радиоприёмников ведётся на фанере, причём фанера даже не шлифуется и не окрашивается, а употребляется в таком виде, в каком она получена с завода. Недопустимо, чтобы дорогие детали, как лампы, конденсаторы переменной ёмкости, катушки самоиндукции были кое-как прикреплены к грязной коробящейся фанере, не защищающей эти детали от поломок.
      То же самое относится и к другим приборам. Чтобы убедиться в этом, взгляните на приложенные фотографии (рис. 17, 18, 19). На первой из них мы видим паровую машину с качающимся цилиндром.
      Машина эта действует, следовательно, паровпускное окно и выхлопные отверстия хорошо подогнаны, одним словом, наиболее трудная часть
      работы выполнена удовлетворительно, а внешность прибора оставляет желать много лучшего. То же самое нужно сказать и об электромагнитном и механическом молотках.
      Мало того, что неряшливо построенный прибор не только не радует глаз, он обязательно и плохо, и недолго работает. Небрежно подогнанные детали скоро рассыпаются, в трещины попадает сырость, набивается пыль и грязь, трущиеся части очень скоро отказываются работать. Поэтому с самого начала работы в кружке необходимо приучить ребят к тщательной подготовке и отделке всех частей прибора. Необходимо, чтобы так называемая бархатная пила, шкурка, наждак, воронило, цикля и малярная кисть вместе с красками и лаками являлись в кружке такими же важными инструментами и материалами в нашем технологическом процессе, как и первичные и основные орудия труда. Наряду с грубой обработкой металла и дерева необходимо ознакомить ребят с окончательной отделкой изделий и воспитать в них сознание, что эта часть технологического процесса так же необходима, как и предшествующая.
      "Оформление прибора, его отделка имеет в условиях кружка громадное воспитательное значение.
      Если при изготовлении прибора и постановке эксперимента учащимся руководит стремление добиться того или иного эффекта, то для отделки и внешнего оформления требуется уменье делать хорошие, красивые вещи, которое сразу не приходит, а достигается упорным трудом. Следует подчеркнуть, что именно в этой части работы, над прибором воспитываются такие пенные качества, как терпение, настойчивость, усидчивость, любовь к самостоятельной работе.
      Убеждаясь на собственном опыте, как много усилий требует изготовление прибора, учащийся начинает ценить труд другого и бережно относиться к готовым вещам. Так воспитываются хозяйственное, бережное отношение к общественной собственности и добросовестность в отношении задания"1,).
      Наконец, последнее замечание. Несмотря на то что в наши дни кружковая работа получила большой размах, для наших педагогов это новое дело: его организация, методика, содержание и тематика, наконец, формы работы вызывают целый ряд вопросов, ещё далеко не решённых и неясных для лиц, руководящих этим делом; поэтому в целях накопления материала необходимо вести точный учёт работы. Это необходимо также с точки зрения педагогического воздействия на ребят, чтобы они видели и могли оценить рост своих знаний, навыков и опыта, а это возможно только при наличии тщательного и систематического учёта работы.
      Текущий учёт ведёт секретарь кружка, он аккуратно, без пропусков фиксирует всю текущую работу кружка. При этом учёт не следует усложнять громоздкими формами, а лучше воспользоваться следующей простой схемой.
     
      На вопрос, что делал? желательно получить исчерпывающий ответ. То же следует сказать и о последней гр^фе, где руководитель своими замечаниями дополняет летопись кружка. Если этот дневник будет вестись с педантичной точностью, то уже в конце первого учебного года будет иметься ценнейший материал для подытоживания опыта работы кружка.
     
      § 5. Массовая работа кружка
      Всякая общественная организация только тогда жизнеспособна, когда она в своей работе опирается на массы. Эта аксиома является обязательной и для кружковой работы. Ведь каждый кружок организуется в массе учащихся, живёт в этой среде и из этбй же среды черпает новые кадры. Поэтому будет неправильным, если члены кружка замкнутся в своей работе. Связь кружка с жизнью школы даст возможность участникам кружка на полезной практической работе применить знания и опыт, полученные в кружке, — починить школьную электропроводку, изготовить ряд приборов для физического кабинета и химической лаборатории, устроить в школе электрическую сигнализацию, оборудовать аудиторию проекционными фонарями, поставить радго и т. п.
      Для осуществления технической пропаганды кружок прежде всего демонстрирует результаты своей работы в классе.
      Когда прибор изготовлен и испытан, его следует со всеми опытами показать кружку. После демонстрации снова, как и в начале работы, должен быть поставлен вопрос о качестве работы, какие конструктивные особенности можно внести в модель, что можно в ней упростить, чтобы добиться ещё большей отчётливости опытов и т. д. Обычно в связи с этими вопросами разгораются страстные споры, и модель подвергается жестокой критике. Среди этих замечаний могут быть очень дельные соображения, на основании которых можно внести коррективы в прибор. Затем после исправлений, если они потребуются, следует прибор показать в соответствующем классе на уроке физики. Здесь на первом же опыте вы убедитесь, что самодельный прибор доходчивее до массы учащихся, чем готовый фабричный, так как он вызывает больший интерес, как исполненный своими же товарищами.
      Очень полезно участвовать в стенной газете, отражая там деятельность кружка, устраивать среди учащихся, не охваченных кружком, технические вечера, каждый учебный год заканчивать выставкой-конференцией с привлечением представителей соседних школ и общественности.
     
      Приложение 1
      ОХРАНА ТРУДА
     
      Если советские законы уделяют так много внимания охране труда взрослых рабочих на производственных предприятиях, то это ещё в большей степени относится к созданию таких условий работы с подростками, чтобы они ни в какой степени не отражались на их здоровье. Говоря о руководстве физическим кружком, мы не можем обойти и этот вопрос.
      Все механические станки, если они имеются в распоряжении кружка, при неосторожном обращении с ними представляют опасность; то же самое нужно сказать и про электрический ток городской сети.
      Если вы будете касаться проводников сухими руками, стоять на сухом иолу и кроме того в галошах, не пропускающих электрического тока, то сопротивление будет настолько велико, что ток не достигнет опасной величины. Но не всегда так бывает на практике.
      Наши руки почти всегда покрыты влагой. Никогда вы не можете также поручиться за то, что пол и стены, к которым вы прикасаетесь, сухи. Поэтому нельзя прикасаться к проводам под напряжением сырыми руками. И было бы не плохо, если бы при работе с током вы употребляли резиновые перчатки и в то же время надевали резиновые галоши. Но даже и с этими мерами предосторожности нельзя допускать подростков к электропроводке. Нужно поставить себе за правило, никогда не прикасаться к проводам, находящимся под напряжением.
      Л1ы решительно настаиваем на том, чтобы при всякой работе с электрическими проводами они были отключены от сети.
      Если в школе нет общего выключателя для всей сети, то прежде чем приступить к новой проводке или ремонту, необхбдимо из распределительной коробки вывинтить и вынуть предохранительные пробки, и не одну, а обе.
      Если вы работаете с выключателем, то для того чтобы не пропустить через себя ток, необходимо вывинтить лампу, с которой он связан. Если же работаете с патроном лампы, то необходимо сначала убедиться в том, что выключатель не пропускает тока в патрон.
      Особенно опасным местом при ремонте сети является штепсель, так как при случайном контакте в нём возможно короткое замыкание. Поэтому, устанавливая штепсель, обязательно выключайте трк. И вообще нужно принять за правило: при работе с проводами ток должен быть выключен в двух проводах, и только в этом случае вы будете гарантированы от всяких случайностей.
      Итак, при работе с электротоком будем придерживаться следующих правил:
      1. Установка моторов и приборов включения должна производиться специалистами — монтёрами.
      2. Ток в проводах при работе с ними должен быть выключен.
      3. Перед работой насухо вытирайте руки, и если работаете в сыром помещении, то на ноги обязательно надевайте резиновые галоши и на руки резиновые перчатки.
      4. Все соединения тщательно изолируйте резиновой лентой и следите за тем, чтобы провода нигде не касались стен или балок.
      5. При соединениях, там, где это возможно, спаивайте провода без применения кислоты.
      6. При опытах и проводке ток включайте только при помощи рубильников.
      7. Есле вы пользуетесь для своих опытов током из городской сети, то никогда не включайте ток непосредственно в свои приборы от штепселя, а всегда последовательно со своими приборами включайте электрическую лампу. Этим вы предотвратите короткое замыкание, в случае неисправности прибора.
      8. При всех опытах с током обязательно ставьте двухполюсные предохранители.
      Ограждение мотора. Хотя из всех двигателей электромотор представляет наименьшую опасность, тем не менее оградить его необходимо. Несмотря на то что все моторы выпускаются с закрытыми кожухами, около них, если они устанавливаются на полу, необходимо устроить заграждение, чтобы дети не могли до них добраться. Конечно, если моторы установлены на стенах, на кронштейнах и достаточно высоко, то никаких предохранительных приспособлений делать около них не следует.
      Когда мотор тщательно закрыт, связанную с ним трансмиссию или станки необходимо огородить. Для того чтобы неопытные кружковцы не могли бесцельно включить ток и пустить механизмы в действие, коробку с предохранителями необходимо поставить в доступном месте и по окончании работы вынимать предохранители, чтобы рубильником
      не мог быть включён ток в мотор. С этой же целью рубильник может запираться на замок, а ключ храниться у руководителя.
      В том случае, когда станки приводятся в действие от ножного привода, с них по окончании работы следует снять передаточные ремни и запереть в шкаф.
      Ограждение передаточных механизмов. Шкивы, трансмиссии, вращающиеся с большой скоростью и ведущие их передаточные ремни, представляют большую опасность. Опасность в данном случае грозит нам с двух сторон. Во-первых, ремень может втянуть одежду или руку в промежуток между собой и шкивом, а во-вторых^ иногда случается, что ремень рвётся во время работы, наматывается на работающий вал и начинает им бить в плоскости вращения. Пишущий эти строки сам был свидетелем, как лопнувший ремень с большой машины на паровальцовой мельнице запутался в шкиве машины и начал бить с такой силой, что разрушил каменную стену машинного отделении. Правда, к таким серьёзным последствиям не может повести авария с нашими моторами, но при большой скорости вращения лопнувший ремень может наделать много неприятностей. Поэтому как шкивы, так и передаточные ремни должны быть закрыты со всех сторон деревянными футлярами. Разумеется, эти ограждения должны быть съёмными, чтобы в любой момент можно было подойти к передаче для смазки подшипников и текущего ремонта.
      Санитарные правила. Почти каждая обработка материала сопровождается выделением большего или меньшего количества пыли, представляющей серьёзную опасность для глаз и лёгких ещё не окрепшего организма. Поэтому необходимо, чтобы помещение, где производится работа, было хорошо освещено и легко вентилировалось. Для этого окна должны быть снабжены форточками или фрамугами, а ещё лучше — вытяжными электрическими вентиляторами.
      Особенно это требование должно выполняться при работе лобзиком. Несмотря на то что этот инструмент обладает большим числом положительных качеств, есть у него и отрицательные. Сюда, во-первых, необходимо отнести медлительность работы и затем вредные условия, а именно: сидячее положение, да ещё с наклоном корпуса к выпиливаемым деталям, в раннем возрасте вредно отражается на развитие позвоночного столба. Во-вторых, мелкая пыль, сдуваемая с предмета, разносится по воздуху, попадает в лёгкие, где и оседает. В-третьих, пристальное разглядывание фигурной черты, по которой идёт пилка, при долгой работе утомляет глаза и является причиной развития ранней дальнозоркости. Поэтому, отдавая дань положительным качествам лобзика, нельзя обойти без внимания эту сторону работы с ним и рекомендовать увлечение этим инструментом. Эта работа может допускаться на короткие отрезки времени и обязательно должна заканчиваться лёгкой гимнастикой на открытом воздухе. Помещение, где производится такая работа, должно быть просторным, легко проветриваемым и хорошо освещённым. Длительная работа при искусственном свете совершенно не рекомендуется.
     
      Приложение 2
      ЛАБОРАТОРИЯ КРУЖКА
     
      1. Помещение. Для работы кружка желательно иметь отдельную комнату около 100 м2у где помимо изготовления приборов можно было бы читать лекции, делать доклады, демонстрации и вести лабораторные занятия. Комната должна быть сухая и хорошо освещённая естественным светом. Желательно, чтобы она не соприкасалась с классными комнатами, так как неизбежные стук и шум во время работы будут мешать классным занятиям. Для постановки опытов по свету и демонстраций с проекционным фонарём помещение должно быть оборудовано затемнением из плотных двойных штор и, кроме того, для вентиляции необходимо иметь в окнах фрамуги, а ещё лучше электрический вентилятор.
      2. Рабочие столы и рабочее место. Столы для монтирования приборов должны быгь тяжёлыми, с толстыми крышками, с выдающимися краями, чтобы к ним можно .было прикреплять маленькие слесарные тиски и выпиловочные столики для лобзика. Столы должны быть двухместными: 200 см X 75 см, с двумя выдвижными ящиками.
      3. Монтажные инструменты должны быть укреплены на щитах с гнёздами. Эти щиты (рис. 20) снабжаются двумя вертикальными планками, при помощи которых они устанавливаются при рабочих столах.
      4. Для обработки дерева необходимо иметь хотя бы один верстак средних размеров обычного типа с двумя деревянными зажимными винтами.
      5. Для опиловки, резки и рубки металла следует поставить на специальном слесарном верстаке тиски.
      6. Паяльный столик может быть оборудован электрическими паяльниками самими кружковцами.
      7. Так как при испытании приборов и во время докладов и лекций часто придётся пользоваться электрическим током, необходимо поставить распределительный щит, который может быть построен членами кружка. Ток от щита необходимо подать на каждый рабочий стол.
      8. Помимо рабочих столов, для демонстраций и лекций необходимо поставить большой демонстрационный стол вышиной 100 сму с наглухо закрытыми (передняя и две боковые) стенками. Стол должен быть снабжён ящиками и полками для хранения очередных приборов. К столу должен быть подведён ток, а если в школьном помещении есть газопровод и водопровод, — то газ и вода.
      9. Лаборатория должна быть снабжена достаточно сильным проекционным фонарём. В том случае, если кружок не имеет возможности приобрести фабричный прибор, он может быть построен своими силами.
      10. Для лекций и докладов сзади демонстрационного стола следует повесить чёрную доску для писания мелом и подъёмный белый экран для демонстраций.
      11. Для хранения физических приборов, инструментов и материалов необходимо поставить достаточное количество шкафов. Шкафы для приборов в верхней части должны быть застеклены» а нижняя» глухая часть может быть использована для хранения инструментов и материалов.
      Кроме этого обязательного оборудования для нормальной работы кружка желательно иметь в лаборатории:
      12. Токарный станок по металлу.
      13" Сверлильный станок.
      Примерное расположение оборудования лаборатории показано на приложенной схеме (рис. 21).
     
      Приложение 3
      СПИСОК ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
     
      1. Штангенциркуль.
      2. Микрометр.
      3. Метровая линейка.
      4. Набор мензурок.
      5. Пикнометры.
      6. Весы технические с набором разновеса.
      7. Весы химические.
      8. Набор ареометров.
      9. Часы.
      10. Секундомер.
      11. Счётчик оборотов.
      12. Барометр ртутный.
      13. Барометр-анероид.
      14. Психрометр.
      15. Манометры для определения давлений ббльших и меньших одной атмосферы.
      16. Набор термометров.
      17. Электрометры Кольбе.
      18. Амперметры для постоянного тока.
      19. Амперметры для переменного тока.
      20. Вольтметр для постоянного тока.
      21. Вольтметр для переменного тока.
      22. Миллиамперметры.
      23. Милливольтметры.
      24. Эталоны сопротивлений.
      25. Набор реостатов.
      26. Зеркальный гальванометр.
      27. Сирена Каньяр-Латура с мехами.
      28. Набор камертонов.
      29. Масляный воздушный насос с мотором.
      30. Умформер для получения постоянного тока.
      31. Трансформатор.
      32. Батарея аккумуляторов.
      33. Проекционный фонарь.
      34. Микроскоп.
      35. Фотографический аппарат.
      36. Электрофорная машина.
      37. Спектроскоп.
      38. Спираль Румкорфа с набором гейслеровых, круксовых и рентгеновских трубок.
      39. Платиносинеродистый экран.
      40. Призмы стеклянные равносторонние (60°).
      41. Большая оборотная призма (45°).
      42. Неоновая лампа.
     
      Приложение 4
      СПИСОК ИНСТРУМЕНТОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ПОСТРОЙКИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
     
      Лобзик представляет собой деревянную или металлическую П-образную раму, на концах которой прикреплены железные или стальные зажимы для закрепления пилок (на рис. 22 пилка показана через лупу).
      Обычно в дешёвых лобзиках эти зажимы прикрепляются к раме наглухо, но иногда их делают выдвижными — или один верхний зажим, или оба.
      В первом случае зажим прикрепляется к вертикальному винту и пропускается сквозь отверстие в верхнем конце рамы, где прикреп-
      зажим (рис. 23) прикрепляется к длинному винту; последний пропускается сквозь отверстие в нижнем конце рамы, внутрь деревянной ручки, и там захватывается металлической гайкой, соединённой с регулятором, при помощи которого можно изменять расстояние между зажимами. Лобзики с таким устройством стоят несколько дороже, но благодаря тому что они позволяют пользоваться сломанными пилками, они довольно быстро окупают разницу в цене.
      Расстояние между зажимами у продажных лобзиков более или менее стандартное, но что касается самой рамы, то здесь встречается большое разнообразие: имеются лобзики, глубина которых не превышает 10 мм, — такие инструменты предназначаются для мелких часовых и ювелирных работ, и лобзики, имеющие полуметровые рамы, применяемые для инкрустационных работ в мебельном производстве.
      тн крайности для физика не нужны, и потому лучше покупать лобзик средних размеров.
      При покупке следует обращать внимание на то, чтобы зажимы ыли хорошо подогнаны друг к другу, а также на то, чтобы зажимные винты имели глубокую и чистую нарезку. Часто бывает так, что
      кустари, изготовляющие лобзики, делают плохую нарезку, и если материалом для них взято мягкое железо, то такие винты очень быстро срываются, и лобзик приходит в негодность.
      К недостаткам лобзиков ещё нужно отнести слабые рамы, легко гнущиеся при натяжении пилок, что ведёт к слабому натяжению и частой поломке пилок; поэтому при покупке лобзика следует обращать внимание и на эту сторону.
      Для успешной работы с лобзиком считаю необходимым сообщить главные приёмы обращения с этим инструментом;
      1. Не нажимать на пилку.
      2. Держать её строго вертикально без наклона.
      3. По возможности избегать вращения рамы.
      4. Движения лобзика производить ритмичным сгибанием и разгибанием правой руки в локтевом сочленении.
      5. Материал подавать только в те моменты, когда пила идёт вверх.
      6. На крутых поворотах надо замедлять подачу материалов, чтобы
      пилка двигалась почти на одном месте, пока пропил не будет достаточ-
      ным для поворота.
      7. В очень острых углах никогда не прокалывать фанеру или другой материал шилом или сверлом, а дойдя до угла, вернуться обратно на полсантиметра, сделать плавный поворот и продолжать пилить дальше, и когда эта часть выпадет, тогда с другой стороны пройти пилой до вершины острого угла.
      8. Тонкие детали, которые легко могут сломаться при работе, выпиливать в самом узком месте выреза выпиловочной струбцины.
      9. Когда внутренняя выпиловка закончена, выпиливается наружный контур.
      10. Ни под каким видом не спешить в работе.
      Ещё одно замечание: пилка вставляется в нижний зажим зубцами книзу (рис. 22 под лупой), а затем она проводится сквозь отверстие в материале, натягивается и закрепляется в верхнем зажиме.
      Этот инструмент мы поставили первым, потому что при моделировании он является совершенно незаменимым инструментом.
      Всякий, впервые взявший этот инструмент в руку, уже в течение первого часа работы овладевает «тайной» первых приёмов и через короткий срок получает в свои руки изготовленную им вещь.
      Но не только этим объясняется популярность лобзика с пилкой — она кроется в его универсальности. При помощи лобзика мы можем обрабатывать не только плоские фигуры и простейшие модели, но при известном навыке получать рельефные вещи, вплоть до частичной замены им токарного станка. По мере развития навыков, мастер от лёгкого материала — дерева — постепенно переходит к более трудно обрабатываемому материалу, как-то: целлулоид, фибра, каучук, граммофонные пластинки, а из металлов: алюминий, цинк, латунь, железо и, наконец, красная медь (самый трудный материал).
      Как видите, не только характер приёмов работы, но и сорта обрабатываемого материала и их разнообразие делают лобзик действительно универсальным инструментом.
      Выпиловочный столик. Представляет собой деревянную площадку с треугольным вырезом (рис. 24), снабжённую струбциной для прикрепления столика к столу. Лучшие выпиловочные столики делаются из бука с таким же зажимным винтом.
      Лучковая пила. При наших работах обойтись только лобзиком для распиловки дерева, конечно, нельзя. Толстые доски для прямолинейной
      распиловки потребуют лучковую пилу (рис. 25). Полотен для лучковой пилы различных форм и насечек существует
      очень много. Для нас лучшей будет так называемая "мелкозубка" с рамой не более 60 см.
      Рубанок. Для обработки поверхностей досок служит рубанок (рис. 26).
      При моделировании лучшим рубанком является целиком сделанный из металла с установочным винтом, позволяющим изменить угол наклона лезвия к обрабатываемой поверхности.
      Плоская стамеска. Для выбивания углублений или прямоугольных отверстий в дереве нам нужна плоская стамеска (рис. 27). Так
      же как и предыдущие инструменты, её не следует брать с широким лезвием — вполне достаточно, если её ширина будет 1 см.
      Для скорости работы, а главным образом для её чистоты, необходимо, чтобы пилка, рубанок и стамеска всегда были в исправности: зубья пилы наточены и разведены, лезвия рубанка и стамески не должны иметь зазубрин и также должны быть остро отточены. При наточке леззий следует обращать внимание на то, чтобы фаска лезвия имела совершенно плоскую поверхность, а не выдавалась бы горбом.
      Клеянка. Для соединения дерезянных частей в нашей работе мы часто удем пользоваться столярным клеем. Клей не утрачивает своих связывающих свойств только в том случае, если он не пригорел во время варки. Для того чтобы избежать этого, следует построить для его варки специальную клеянку. Она может быть сделана из двух консервных банок — одной побольше, а другой поменьше. К верхнему
      краю меньшей банки припаивается кольцо из жести для того, чтобы внутренняя банка не проваливалась и чтобы между донышками банок оставался небольшой промежуток (рис. 28).
      Клей (лучший — прозрачный) раздробляется молотком, закладывается во внутреннюю банку и на сутки заливается водой. О г этого он разбухает, увеличивается в объёме, и края его делаются полужидкими. Перед варкой лишняя вода сливается, в промежуток между банками наливается чистая вода, клеянка ставится на огонь, и когда вода закипит, клей начнёт распускаться в водяной бане. Варку нужно продолжать до тех пор, пока Рис. 28 клеевая масса не станет однородной и слегка тягучей; тогда клей готов к употреблению. Употреблять его следует в горячем виде, и чтобы он не остывал во время работы, его необходимо держать на слабом огне.
      Тиски. Для укрепления обрабатываемого материала употребляются тиски. Они бывают "столовые", наглухо прикрепляемые к столярному верстаку, и небольшие "съёмные" тиски со струбцинкой (рис. 29 и 30). Для наших работ удобнее последние. Тиски по устройству зажима имеются двух родов: чаще всего попадаются тиски, у которых губы, зажимающие материал, перемещаются под некоторым углом друг к другу, в лучших же тисках губы перемещаются параллельно друг другу, отчего эти тиски и получили название параллельных тисков. Последние для нас в работе гораздо удобнее и поэтому если придётся покупать тиски, то лучше приобрести параллельные. При покупке следует обратить внимание на то, чтобы их губы были сделаны из отдельных кусков стали, а также и на чистоту и глубину нарезки зажимного винта.
      Наковальня. Для обрубки толстых пластинок металла, расплющивания и холодной ковки желательно иметь хотя бы небольшой обрезок рельса или двутавровой балки.
      Напильники. Ввиду того что наши работы будут довольно разнообразны, следует обзавестись несколькими напильниками различных сечений средних размеров.
      Наиболее подходящими сечениями для нас будут плоский, трбхгран-ный, полукруглый и круглый (рис. 31). Слесаря делят напильники или, как они их называют, "слесарные пилы" на две категории: пилы "драчовые" и пилы "личные". Различаются они величиной насечки — первые имеют более грубую насечку и применяются для
      более грубой первичной обработки металла. По характеру наших работ нужда в них будет невелика, и если их не будет в нашем распоряжении, мы вполне можем обойтись и без них — одними личными пилами.
      Большую пользу могут нам принести при мелких работах так называемые бархатные пилы с очень мелкой, почти незаметной для глаз насечкой.
      Наконец, при моделировании нельзя обойтись без надфилей — очень мелких напильников таких же профилей.
      Слесарные ножницы. Для разрезания листового металла употребляются слесарные ножницы. При покупке их следует обращать внимание на хорошую и плотную пригонку ножей (рис. 32).
      При работе ножницами следует одну ручку зажимать в тиски, левой рукой подавать материал, а правой — действовать на верхнюю ручку ножниц.
      Слесарная ножовка. Для разрезания толстых кусков металла служит ножовка, представляющая собой мелкозубчатую Рис. 32 ПИ/1У из закалённой стали, натягиваемую в металлическую раму. Рамы бывают двух родов — постоянные с неизменяемым расстоянием между зажимами и шарнирные. Последние удобнее, так как позволяют пользоваться полотнами различной длины и даже обломками полотен.
      Зубило. Этот инструмент служит для рубки металла и представляет собой стержень с плоским лезвием (рис. 33).
      ак как нам не придётся рубить больших поверхностей, для нас вполне достаточно зубило с лезвием в 1 см. Если нам не удастся достать такое на рынке, то его можно заказать любому кузнецу.
      Керн. Для пометки на металле мест, которые следует просверлить, служит керн. Он представляет собой стальной цилиндр с одним концом, заточенным на конус. Он также может быть заказан кузнецу.
      Настольная дрель. Для просверливания отверстий в металле (и других материалах) наиболее удобным инструментом является настольная дрель, представляющая собой небольшой сверлильный станок, прикрепляющийся к столу и приводимый в движение небольшой рукояткой, соединённой с парой конических зубчатых колёс.
      Ручная дрель. Для просверливания мелких отверстий как в металле, так и в дереве хорошим инструментом является дрель, представляющая собой винт с очень крутой круглой нарезкой (рис. 34). Верхний конец этого винта вращается в деревянной головке, служащей ручкой, а к нижнему концу прикрепляется зажим для пёрок. По винту скользит гайка, которая приводит дрель в движение. Лучшими дрелями являются двухходовые, в которых гайка приводит дрель в движение и при опускании её вниз и при подъёме вверх. Для просверливания небольших отверстий хороши также дрели с балансиром — их гайка устраивается таким образом, что обратный ход вверх у неё делается холостым, а дрель продолжает по инерции вращаться в рабочем направлении (по часовой стрелке).
      При покупке дрели следует обращать внимание на мягкость хода винта в головке и на нарезку зажимной гайки- — нарезка должна быть чистой и глубокой.
      Для сверления по дереву употребляются пёрки, представляющие собой стальные стерженьки с ромбическим расширением на рабочем конце (рис. 35).
      Часто такой же формы делаются свёрла и для металла, но они делаются из более твёрдой и закалённой стали, и поэтому вследствие хрупкости их не следует употреблять для сверления дерева, так как в вязком материале они легко ломаются. Для сверления металла лучше употреблять винтовые спиральные свёрла (рис. 36), вырабатываемые из высших сортов стали.
      При сверлении мягких металлов, как красная медь, алюминий, свинец, цинк и мягкое железо, необхо- Рис. 35. Рис. 36 димо место сверления поливать маслом, в крайнем случае керосином, иначе металлическая стружка будет наматываться на сверло, легко ломающееся от этого. "
      Винторезная доска. Представляет собой стальную пластинку с нарезанными отверстиями для винтов различных сечений и затем закалённую. Обычно для одного и того же размера в доске делаются две нарезки — одна для первого прохода по винту, а вторая несколько меньшего размера для окончательной нарезки винта.
      Чтобы не испортить инструмент и получить хороший винт, при нарезке необходимо соблюдать следующие условия: стержень, на котором делается нарезка, должен быть несколько больше отверстия, и его конец должен быть чуть-чуть опущен на конус, чтобы нарезная гайка захватила металл. Нарезываемый стержень закрепляется возможно ниже в тисках, на него надевается винторезная доска соответствующим номером и поворачивается при слабом нажимании вниз по часовой стрелке. Если диаметр стержня соответствует отверстию в доске, то последняя, срезая металл, сравнительно легко вращается на стержне, постепенно опускаясь вниз. Если же доску "заедает", это значит, что диаметр стержня велик, и может случиться следующее: или сорвётся нарезка в доске и доска будет испорчена, или же сломается стержень, перекрутившись вокруг своей оси; часть его застрянет в доске. Придётся впоследствии её высверливать оттуда, а эта операция может испортить нарезку в доске. Чтобы не случилось поломки стержня, следует доску сейчас же свинтить со стержня и затем в тисках опилить его до нужного диаметра и скова попытаться нарезать винт. Если на этот раз доска пойдёт, то необходимо на режущее отверстие капнуть каплю масла и начать нарезку. Если винт длинный, то, дойдя до тисков, следует стержень несколько поднять и далее продолжать нарезку до тех пор, пока весь винт не будет нарезан. Затем свинтить доску и снова пройти весь винт следующим, несколько меньшим отверстием в доске того же номера. Когда доска пройдёт весь винт сверху вниз и .обратно, нарезка будет готова.
      Для нарезки соответствующих гаек к каждой винторезной доске прилагается набор метчиков тех же номеров. При покупке следует обращать внимание именно на метчики, чтобы нарезка на них была глубокая, чистая и острая.
      Плоскогубцы, круглогубцы и кусачки. Для работы с металлом необходимы перечисленные инструменты. Самое название их указывает на то, что зажимные губы первого инструмента (рис. 37) представляют собой плоские поверхности, у вторых (рис. 38) — круглые, а у третьих- острые (рис. 39) для кусания гвоздей и проволоки.
      При покупке их следует обращать внимание на чистоту отделки, а главным образом на точную подгонку рабочих частей инструментов.
      Паяльник. Для соединения отдельных металлических частей необходим паяльник (рис. 40). Паяльники различаются между собой по назначению для паяния поверхностных (а) и внутренних частей какого-нибудь сосуда (£). Затем они различаются по весу. Для нас будет вполне достаточен паяльник в 100 — 200 г весом.
      При работе паяльником напоминаем неопытным мастерам, что накаливать у паяльника нужно пятку, а не носок.
      Нечего и говорить, что в нашей школьной практике наиболее удобным паяльником является электрический. Если в вашем распоряжении имеется электрический гок и если вы не можете приобрести заводского паяльника, то его необходимо построить собственными силами.
      Отвёртка. Для чистой работы желательно, чтобы её размеры точно соответствовали головке винта.
      Молоток. При всех работах и по дереву, и по металлу этот инструмент необходим. Лучше всего иметь слесарный молоток с плоской пяткой и острым концом другой стороны. Вес его в 500 г для нас будет вполне достаточен.
      Наконец, при монтажных работах мы не можем обойтись без таких бытовых инструментов, как ножницы для картина и бумаги и тонкой жести, прямого шила с ромбическим сечением. При работе с картоном нам будет очень нужен так называемый переплётный нож.
     
      Приложение 5
      БЫТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ФИЗИЧЕСКОМ КРУЖКЕ
     
      Мы здесь не приводим полного списка материалов для физического кружка — он слишком велик, а ограничимся указанием на материалы, встречающиеся в домашнем обиходе и годные для использования при работе физического кружка.
      Алюминиевая посуда (кружки, кастрюли, сковородки) — ценный материал при постройке моделей.
      Банки стеклянные (лучше аптекарские, гладкие, разных размеров) имеют" применение почти во всех отделах физики.
      Бумага газетная, для изготовления папье-маше, папиросная, цветная для электростатики, переплётная для оклейки многих приборов.
      Бутылки разных размеров для изготовления стаканов, цилиндров и пр.
      Воск, парафин для заливки приборов; для пропитки деревянных дощечек, для придания им некоторых изоляционных свойств и для матовой полировки деревянных частей приборов.
      Гайки разных размеров, как грузы для опытов по механике, как образцы металлов при определении теплоёмкости.
      Гильзы медные от ружейных патронов разных калибров — чрезвычайно ценный материал, который при отсутствии медных трубок может быть использован во всех отделах физики.
      Граммофонные пластинки. Пластинки легко размягчаются на горячей, но не раскалённой плите, режутся ножницами, свёртываются в трубки, сгибаются, швы оплавляются на пламени спиртовой горелки и легко запаиваются. В холодном виде легко опиливаются лобзиком, напильниками, шлифуются шкуркой и полируются.
      Графит (карандаши) имеет применение в электричестве в качестве материала с большим сопротивлением. Размельчённый до степени пудры, применяется как сухая смазка трущихся частей из дерева.
      Дермантин для оклейки приборов.
      Дробь как тара к материал для отливок.
      Железная проволока (печная и с упаковочных ящиков). Имеет применение во всех отделах физики.
      Жесть (коробки и банки из-под консервов) применяется во всех отделах физики.
      Зеркала (обломки); свет, электричество.
      Зубчатые колёса (от сломанных часов, граммофонов и заводных детских игрушек) имеют применение главным образом в механике при постройке технических моделей и в некоторых других отделах физики; например, в электричестве могут быть использованы в качестве прерывателей.
      Картон (коробки, старые переплёты) — во всех отделах физики.
      Катушки (деревянные из-под ниток и железные из-под лент пишущих машин): в механике и при моделировании в электричестве.
      Лампочки электрические. Из цоколей выделываются патроны и штепселя, а стеклянные баллончики имеют применение в отделе газов; наполненные водой, могут быть использованы как световые конденсоры.
      Лезвия безопасных бритв: магнетизм, электричество, свет.
      Линзы стеклянные (сломанные детские игрушки, разрозненные приборы и лупы): свет.
      Монеты (серебряные, никелевые, медные и алюминиевой бронзы). Первые как материал, а последние как граммовый разновес — копейка весит грамм и т. д, а пять копеек — пять граммов.
      Опилки металлические: магнетизм и электричество.
      Пломбы свинцовые — как материал для отливок.
      Подсолнечная мякоть. Высушенная, она легко режется острой бритвой и заменяет не везде имеющуюся бузинную сердцевину для опытов по электростатике.
      Призмы стеклянные (ламповые подвески): свет.
      Пробирки (как сосуды для хранения различных медикаментов, фотохимикалий) применяются во многих отделах физики.
      Пробки корковые — почти во всех отделах физики.
      Проволока изолированная различных сечений (испорченные звонки, физические приборы и пр.) — в отделе электричество.
      Пружины стальные (из сломанных часов, граммофонов и детских игрушек) — в механике, электричестве, звуке и моделировании.
      Пули (главным образом военного образца) — во многих отделах физики.
      Свинцовый лом — как материал для отливки.
      Слюда: свет и электричество.
      Стальные иглы (швейные и вязальные) — в магнетизме, электричестве и моделировании.
      Стекло листовое (испорченные негативы и оконное стекло): оптика, гидростатика, электричество.
      Струны железные и стальные: звук, моделирование.
      Сургуч: газы, жидкости, электричество.
      Очковые стёкла (вогнутые и выпуклые) — прекрасный материал для оптических приборов и технических моделей.
      Угольные палочки (из дуговых фонарей и карманных батарей): электричество.
      Фанера: все отделы физики и моделирование.
      Фибра — прекрасный изоляционный материал.
      Флаконы гранёные (из-под духов и одеколона): для хранения химических реактивов и как материал для постройки некоторых приборов по свету.
      Целофан (упаковочный материал) — обладает двусветопреломляю-щимн свойствами.
      Целлулоид (киноплёнки и фотоплёнки). Если снять эмульсию, то мы получим хороший, небьющийся, прозрачный материал для защиты шкал измерительных приборов. Растворив в ацетоне или грушевой эссенции, получим клей для целлулоида. Важное замечание: никогда не забывайте, что плёнки и всё производное от них в высшей степени огнеопасны.
      Цинк (коробки, электроды из элементов) — во многих отделах физики и как материал для отливок.
      Цепи часовые: механика, электричество и моделирование.
      Шёлковые нити и ткань: электричество.
      Ящика (упаковочные) — как материал для всех отделов физики.


      KOHEЦ I ГЛАВЫ И ФPAГMEHTA КНИГИ

 

На главнуюТексты книг БКАудиокниги БКПолит-инфоСоветские учебникиЗа страницами учебникаФото-ПитерНастрои СытинаРадиоспектаклиДетская библиотека

 

Яндекс.Метрика


Творческая студия БК-МТГК 2001-3001 гг. karlov@bk.ru