В кружке можно сделать ряд приборов и приспособлений для практических занятий и наблюдений, связанных с прохождением географии в 5-м классе. При составлении планов местности требуются, например, угломеры.
Из ученического транспортира нетрудно сделать эклиметр — прибор для измерения вертикальных углов на местности. Транспортир прибивают дугой вниз к прямоугольной дощечке. Из подходящего шеста или рейки делают подставку. Конец шеста заостряют и обивают жестью. На другом, верхнем конце забивают гвоздь с откушенной шляпкой. Точно посреди основания транспортира в дощечке сверлят отверстие. Этим отверстием эклиметр вешают на гвоздь шеста. На тот же гвоздь затем вешают отвес — нить с грузиком, на конце которой привязано проволочное колечко. По бокам транспортира, на одной линии с основанием его, в дощечку забивают две патефонные иголки или два небольших гвоздика без шляпок. Вдоль этой линии и смотрят на эклиметр, направив его ребром на возвышенный пункт. По отклонению нити отвеса на транспортире определяют измеряемый угол.
Эклиметр делают и иначе. К основанию транспортира прибивают рейку, а к концам ее под прямым углом — две фанерные или металлические пластинки с отверстиями. На одной пластинке отверстие маленькое, на другой — побольше; большее отверстие пересекается крест-накрест тонкими нитями. В центре транспортира укрепляют конец нити отвеса. Измеряя угол на местности, эклиметр направляют на отдаленный предмет большим отверстием, а смотрят в меньшее 1.
1 Первую из описанных здесь конструкций самодельного эклиметра предложил Н. Цейтлин (Москва). Ему же принадлежит описанная далее конструкция эккера. Вторую конструкцию описал Г. Мамаев (Ленинград).
Определить на местности прямые углы можно с помощью прибора — эккера. Этот прибор представляет собой крестовину из двух реек, соединенных вместе вполдерева (об этом способе соединения смотрите на странице 75). Крестовина укреплена на квадратном основании, в центре которого просверлено отверстие для шеста. Точно посредине обеих реек крестовины, вдоль них, проводят карандашом линии. На линиях, у краев реек, забивают тонкие гвоздики или булавки. Наведя одну рейку крестовины на намеченную точку, по другой определяют перпендикулярное направление.
Из двух тонких или широких реек или линеек делают универсальный угломер, позволяющий измерять и горизонтальные и вертикальные углы. Линейки берут одинаковые, но конец одной срезают приблизительно на 15 миллиметров. Из тонкой фанеры или из картона вырезают дугообразную шкалу, на которой размечают градусы — от 0 до 90 (или меньше). Вдоль линеек, точно посредине, проводят карандашом осевые линии. Шкалу укрепляют концом на одной линейке (необрезанной) так, чтобы деление 0° приходилось точно на осевой линии. На концах обеих линеек укрепляют тонкие проволочные стерженьки. Другие концы линеек соединяют болтиком с гайкой: линейки должны раздвигаться, как ножки циркуля. Линейка с прикрепленной к ней шкалой укладывается внизу; между нею и верхней линейкой помещается прокладка из картона или фанеры такой же толщины, как шкала. На верхней линейке устанавливается фанерная или жестяная планочка с отверстием, расположенным точно по осевой линии. В том месте, где верхняя линейка ложится на шкалу, делается небольшой вырез.
|
Рис. 79. Угломеры: 1 — эклиметр на подставке; 2 — эклиметр ручной; 3 — эккер; 4 — универсальный угломер. |
В сложенном виде оба стержня и отверстие в планочке располагаются по одной осевой линии.
При измерении углов на местности линейки раздвигают и, смотря сквозь отверстия планочки, наводят стерженьки на наблюдаемые предметы. По шкале определяют, под каким углом по отношению друг к другу они расположены.
|
Рис. 80. Горизонтальный круг для географической площадки. |
Полезное пособие для школьной географической площадки — горизонтальный круг, с помощью которого можно довольно точно определить положение какого-нибудь предмета на горизонте, а также вести наблюдения за перемещением места захода солнца в зависимости от времени года.
Из толстой фанеры выпиливают круг любого диаметра (например, 30 сантиметров). Круг окрашивают масляной белой или другого светлого цвета краской. По краям круга темной краской наносят градусные деления. Число их устанавливается по желанию. Можно сделать, например, 36 делений, каждое из которых будет соответствовать десяти градусам; или 72 деления по пять градусов, или 120 делений по три градуса и т. д. Деления соответственно градусам нумеруют. Ниже делений 0, 90, 180 и 270 буквами обозначают страны света: С, В, Ю, З.
Круг укладывают строго горизонтально на вбитый в землю столбик высотой 100—120 сантиметров и по компасу устанавливают так, чтобы буквенные обозначения соответствовали странам света, затем круг прибивают к столбику. В центре круга закрепляют вращающуюся фанерную линейку, один конец которой заострен. Для этого надо срезать по углам одинаковые треугольники, чтобы острие приходилось точно по средней продольной линии линейки. На концах линейки прикрепляют две фанерные или жестяные пластинки с вертикальными отверстиями. Отверстие в пластинке, расположенной у тупого конца линейки, делают узкое, а в пластинке у заостренного конца — вдвое шире. Посреди этого отверстия вертикально натягивают тонкую проволочку или шелковую нить. Середина обоих отверстий, проволочка и острие линейки должны быть расположены на одной линии по диаметру круга. Линейка вместе с пластинками служит визиром, а заостренный конец ее — стрелкой-указателем.
Наблюдающий смотрит в отверстия пластинок со стороны тупого конца линейки и поворачивает ее так, чтобы нить в широком отверстии совпала с наблюдаемым предметом. Заостренный конец линейки покажет положение этого предмета относительно стран света и угол в градусах.
Горизонтальный круг устанавливают на открытом месте.
|
Рис. 81. Солнечные часы. |
Солнечные часы — полезное пособие для учащихся 5-х классов, когда они знакомятся с широтой и долготой на земном шаре, с поясным временем. Сделать солнечные часы нетрудно, самое важное — точно установить их на школьной географической площадке.
На квадратном куске фанеры размечают и рисуют или выжигают круглый циферблат часов. Размеры циферблата могут быть любые, но во всех случаях деление каждого часа должно быть равно 15°. Ночные часы на циферблате можно не обозначать. Точно в центре циферблата и строго перпендикулярно ему укрепляют металлический или деревянный стержень длиною немного больше радиуса окружности циферблата. Тень от стержня заменит часовую стрелку и будет показывать время.
Циферблат устанавливают на какой-нибудь подставке или просто на земле наклонно. Угол наклона зависит от географической широты местности. Например, для Москвы этот угол вычисляется так: широта Москвы — 55° 46', эту широту вычитают из 90°, получается округленно 34° (минуты можно отбросить). Следовательно, в Москве солнечные часы надо установить под углом в 34° к горизонту. Соответственно, в Ленинграде угол наклона будет равен 30°, в Киеве — 40°, в Баку — 50° и т. д.
Циферблат, далее, надо установить так, чтобы стержень был направлен точно на север — на Полярную звезду. По компасу точную установку произвести нельзя, так как стрелка компаса показывает магнитный, а не географический полюс. Поэтому циферблат сначала устанавливают стержнем приблизительно на север. В полдень, то-есть около часа дня по нашему гражданскому времени, следят за тенью стержня. В тот момент, когда тень становится наиболее короткой, проверяют время по обычным часам. Циферблат солнечных часов поворачивают так, чтобы тень стержня показывала на них то же время. В таком положении циферблат окончательно закрепляют, в направлении тени на нем проводят полуденную линию север—юг, а перпендикулярно ей — линию восток—запад. Такие часы называются экваториальными: плоскость их циферблата параллельна плоскости экватора.
Для пионерских походов можно сделать карманные солнечные часы с необходимым углом наклона. Устанавливать их придется по компасу, поэтому они будут показывать время менее точно.
Познавательное значение имеет для ребят и изготовление звездных часов, по которым можно приблизительно определять время в звездные ночи.
Из картона или фанеры вырезают два круга — диаметром в 8 и 6 сантиметров. Большой круг делят точно пополам и по ободу нижней половины его размечают ночные часы: от 18 до 6. Каждое часовое деление должно быть равно 15°.
Окружность меньшего круга делят на 12 частей. По ободу его пишут названия месяцев. От каждого деления месяца по радиусам на равном расстоянии друг от друга проводят короткие черточки, а от сентября черточку продолжают до центра круга. Около этого радиуса изображают созвездие Большой Медведицы. Центр круга соответствует положению Полярной звезды. Затем меньший круг накладывают на больший и в центре соединяют их проволочкой или ниткой так, чтобы верхний круг можно было вращать.
|
Рис. 82. Звездные часы: 1 — верхний круг циферблата; 2 — нижний круг циферблата; 3 — часы в собранном виде. |
Чтобы узнать, который час, часы кладут на ладонь левой руки, держат наклонно, цифрой 24 к себе и вниз. На небе находят Большую Медведицу и Полярную звезду. Верхний круг часов поворачивают так, чтобы изображение Большой Медведицы заняло на циферблате такое же положение, как в этот момент на небе. Потом смотрят, около какой цифры остановилось название месяца, когда производится наблюдение. Эта цифра покажет время.
Чтобы удобнее было держать часы в руке, к нижнему кругу привязывают петлю из какого-либо шнурка, однако не очень толстого, которую надевают на большой палец, а часы кладут на ладонь.
На уроках ботаники в 5-м классе школьники начинают пользоваться микроскопом. Хорошим пособием для них будет самодельный микроскоп, с помощью которого они могут производить наблюдения в кружке юннатов и дома.
Конструкций самодельных микроскопов много. Рекомендуем для изготовления в кружке одну из наиболее удачных конструкций микроскопа, описанную Л. Померанцевым (г. Горький).
Для микроскопа надо приобрести в аптеке или в оптическом магазине две одинаковые линзы по +10 диоптрий1, желательно небольшого диаметра — около 20 миллиметров. Одна линза нужна для окуляра микроскопа, другая — для объектива.
1 Диоптрия — единица оптической силы (рефракция) линзы, обратная фокусному расстоянию. Одна диоптрия соответствует фокусному расстоянию в 1 метр, две диоптрии — в 0,5 метра и т. д. Для определения числа диоптрий надо 1 метр разделить на фокусное расстояние данной линзы в метрах. И наоборот, фокусное расстояние можно определить, разделив 1 метр на число диоптрий. Фокусное расстояние линзы в +10 диоптрий равно 0,1 метра, или 10 сантиметрам. Знак плюс обозначает собирательную линзу, знак минус — рассеивающую.
Из бумаги склеивают трубку длиной 10 сантиметров по диаметру линз (как склеивать трубки, смотрите на странице 31). Затем ее разрезают потюлам, чтобы получились две трубки длиною по 5 сантиметров. В них вставляют линзы.
В один конец каждой трубки вклеивают картонное или склеенное из узкой полоски бумаги колечко с отверстием диаметром 10 миллиметров. На это колечко изнутри укладывают линзу и прижимают ее картонным цилиндриком, смазанным клеем. Внутри трубка и цилиндрик должны быть окрашены черной тушью.
Обе трубки вставляют в тубус — третью трубку длиной в 20 сантиметров. Диаметр тубуса должен быть такой, чтобы трубки окуляра и объектива входили в него туго, но могли передвигаться. Внутри тубус также окрашивают в черный цвет.
На листе фанеры чертят две концентрические окружности: одну радиусом 10 сантиметров, другую радиусом 6 сантиметров. Получившийся круг выпиливают и разрезают по диаметру на две части. Из этих полукругов делают корпус микроскопа С-образной формы. Полукруги соединяют тремя деревянными колодочками, толщиной 3 сантиметра каждая. Верхняя и нижняя колодочки делаются длиной по 6 сантиметров и шириной по 4 сантиметра. Они выступают на 2 сантиметра за внутренний край фанерных полукругов.
На верхней колодочке закрепляют тубус с трубками и регулировочный винт. Для тубуса в колодочке вырезают желобок, а для регулировочного винта сверлят сквозное отверстие и выдалбливают квадратное углубление (смотрите рисунок).
|
Рис. 83. Самодельный микроскоп: А — трубка с линзами; Б — тубус; В — корпус микроскопа; Г — соединительные колодочки; Д — регулировочный винт; Е — предметный столик; Ж — диафрагма; З — зеркальце; И — подставка. |
Регулировочный винт представляет собой деревянный стерженек, на который туго насажен цилиндрик, вырезанный из резинки для карандаша или намотанный из изоляционной ленты. Лучше же всего для этой цели использовать небольшой отрезок подходящей резиновой трубки. Сборка винта производится так.
Колодочку разрезают по длине пополам. В отверстие одной половины продевают стержень винта, насаживают на него резиновый цилиндрик, затем другой конец продевают в отверстие второй половины колодочки и склеивают обе половины. Резиновый цилиндрик должен поместиться в квадратном углублении и свободно в нем вращаться. Колодочку с винтом приклеивают к фанерным полукругам, сделав на концах их вырезы для стержня винта. На концы стержня насаживают ручки — половинки катушки от ниток.
Тубус с трубками прикрепляют к колодочке с помощью скобы, выгнутой из жести. В скобе тоже делаются вырезы для винта. Ее прибиваю^ или привинчивают шурупами к колодочке.
Резиновый цилиндрик регулировочного винта должен плотно прижиматься к тубусу. При вращении винта тубус будет медленно и плавно передвигаться вверх и вниз.
Конструкцию микроскопа можно упростить, если не делать регулировочного винта. В этом случае тубус достаточно приклеить к верхней колодочке, а наводку производить только передвижением трубок с линзами в тубусе. Но такая наводка будет более грубой.
К нижней колодочке сверху прибивают или приклеивают предметный столик — фанерную пластинку с отверстием диаметром около 10 миллиметров посредине. По бокам отверстия прибивают две выгнутые полоски жести — зажимы. Они будут придерживать стеклышко рассматриваемого препарата.
Снизу к предметному столику прикреплена диафрагма. Она представляет собою жестяной или фанерный кружочек, в котором по окружности просверлены четыре отверстия разных диаметров: например, 10, 7, 5 и 2 миллиметра. Диафрагму надо закрепить гвоздем так, чтобы ее можно было вращать и чтобы ее отверстия при этом совпадали с отверстием предметного столика. С помощью диафрагмы изменяют освещение препарата, регулируют толщину пучка света.
Размеры предметного столика могут быть, например, 50×40 миллиметров, диаметр диафрагмы — 30 миллиметров. Но эти размеры можно несколько увеличить или уменьшить.
Ниже предметного столика к той же колодочке прикрепляют зеркальце размером 50×40 или 40×40 миллиметров. Зеркальце приклеивают к дощечке, по бокам в нее забивают два гвоздика без шляпок (патефонные иголки). Этими гвоздиками дощечка вставляется в отверстие жестяной скобочки, привинченной шурупом к колодочке. Благодаря такому креплению зеркальце можно поворачивать — устанавливать с разным наклоном, направляя пучок света на отверстие предметного столика.
Третьей соединительной колодочкой корпус микроскопа прикрепляют к подставке. Подставку вырезают из толстой доски любых размеров. Важно, чтобы микроскоп держался на ней устойчиво, не шатался. Снизу на колодочке вырезают прямой шил, а в подставке выдалбливают гнездо для него. Шип смазывают клеем и вставляют в гнездо.
Описанный нами микроскоп увеличивает в сто и более раз. Регулировку его производят, поворачивая зеркальце, передвигая винтом тубус и трубки с линзами в тубусе.
Rhymes