CIĘŻKOŚĆ I CIĘŻAR.

JSfe 2 6 (1057). W a rsz a w a , d n ia 29 c z erw ca 1902 r. Tom X X I .

R e d a k to r W sz e ch św ia ta p rzyjm uje ze sp raw am i redakcyjnem i codziennie od godz. 6 do 8 w iecz. w lok alu redakcyi.

A dres R ed ak cyi: MARSZAŁKOWSKA Nr. 118.

CIĘŻKOŚĆ I CIĘŻAR.

Ziem ia je s t ja k g d y b y konglom eratem z pow ietrza, wody, rozm aitych płynów, kam ieni, oraz m nóstw a organizm ów . Przyczynę, niepo zw alającą ciałom ziem ­ skim oddalać się w przestrzeń i tym sposobem u trzy m u jącą ziem ię w całości, nazyw am y ciężkością, przyczynę zaś, u trzym ującą w pew nym zw iązku w szyst­

kie ciała przestrzenne (niebieskie), nie tw o rzącą z nich w szakże jednej bryły, nazyw am y ciążeniem . R zeki więc, p o ­ toki, strum ienie, ciekąc, p rzebyw ają p ew ­ ne odległości nie m ocą sw ego ciążenia, gdyż stan ow ią część m asy ziemskiej, lecz m ocą ciężkości.

Ciała, ulegające ciężkości, nazyw am y ciężkiemi, są w ięc takiem i bez w y jątk u ■ w szystkie ciała ziemskie; żadne z nich nie okazuje dążności do oddalania się od pow ierzchni ziemi w przestrzeń. Nie m a tak iej dążności nietylko kamień, ale i balon, chociaż pędzi do góry, by w a on bowiem jedynie w y py ch any tam przez gęstsze od siebie pow ietrze, któ re g ęsto ­ ścią sw oją pokonyw a go jakgdyby i w y ­

j piera podobnie, ja k np. szereg w ojska doskonale z w a rty w ypiera szeregi inne rozpierzchłe i dlatego słabsze, chociaż złożone z żołnierzy, okazujących ta k ą sam ę dążność do zajęcia pew nej pozy- cyi, ja k żołnierze tam tego , bardziej zw artego szeregu. Ciężkość bowiem m ożna w łaśnie porów nać do owej dąż- } ności, ja k ą k ażda jed no stka szeregu ob- [ ja w ia swoim biegiem lub parciem na przeciw nika. Gdy balon się skurczy i tym sposobem zgęstnieje w stopniu znaczniejszym niż pow ietrze otaczające go, w ted y w ypiera je jak o rzadsze od siebie i opada. Nie m ożna więc dzielić ciał ziem skich na ciężkie i lekkie, lecz w szystkie nazyw ać ciężkiem i bez w zglę­

du n a to, czy są one zdolne w ypierać z przyczyny swej gęstości liczne inne ciała, rzadsze od siebie, czy też by w ają przez nie w ypierane. C iałam i lekkiem i m ożnaby nazy w ać te tylko, które, nie u legając ciężkości, okazyw ałyby dążność do oddalania się od powierzchni ziemi w przestrzeń, a takich w łaśnie niem a w cale.

Ciała gęstsze od płynnego środow iska sw ego opadają stopniow o niżej, ciała rzadsze od niego zo stają przez nie w y­

T Y G O D N IK P O P U L A R N Y , PO Ś W IĘC O N Y NAUKOWI PR ZY R O D N IC ZYW I.

PRENUMERATA „W SZECHŚW IATA".

W W a r sz a w ie : rocznie ru b . 8 , k w a rta ln ie rub. 2 . Z p r z e sy łk ą p o c z to w ą : rocznie ru b . 1 0 , półrocznie ru b . 5 .

P ren u m ero w ać m ożna w R edakcyi W szechśw iata i w e w szystkich księgarniach w k raju i zagranicą.

402

JSIr 26 pychane do góry, ciała zaś tak ie j sam ej I

gęstości, ja k środowisko, nie opadają, ani też nie z o sta ją przez nie w ypychane, a rów n o w agę tę m ożna p oró w nać do sparcia się jedn ak o w o z w a rty c h szere­

gów w ojska, Usiłujących z jed n a k o w ą dążnością zająć te n sam teren. P ły w a ­ nie ciał po wodzie je s t w łaśnie przy- I kładem tak iej rów now ag i. Środow isko w tym przypadku nie je s t ty lk o je d n o ­ rodne, lecz mieszane; sk ład a się ono z dw u p ły n ó w : cieczy w ody i g a z u po ­ w ietrza. Stosunek zaś części składow ych owej m ieszaniny określa się w ielkością części objętości ciała, zanurzonej w w o ­ dzie i pozostałej w pow ietrzu. Je że li w ydźw igam y ciało z wody, to stosunek ten zm ienia się tak , ja k g d y b y z ow ego środow iska - m ieszaniny ub y w ało wody, a przybyw ało pow ietrza, w ięc śro d ow i­

sko owo jak g d y b y rzednieje. D lateg o też ciało, puszczone w niem swobodnie, opa­

da, a zanurzając się w w odzie stopnio­

wo znaczniej, w y tw a rz a poniekąd sobie tym sposobem środow isko stopniow o gęstsze, zaw ierające w ięcej w ody a m niej pow ietrza, dopóki nie w y tw o rzy ta k g ę­

stego, jakiem je s t samo. Je ż e li zaś przeciw nie ciało, pływ ające po wodzie, w ciskam y głębiej, to jak g d y b y pow iększa­

m y gęstość jeg o środow iska, dodając w ody a ujm ując p ow ietrza. J a k tylk o w ięc przestaniem y je um yślnie u trz y m y ­ w ać w owem środow isku gęstem , zaraz zostaje przez nie w ypy ch an e b ardziej w pow ietrze, do środow iska rzadszego.

T ak w ięc ciało w środow isku innej niż samo gęstości albo w y p iera je ponad siebie i samo opada niżej, albo te ż b y­

w a przez nie w sp ie ra n e do góry. Je że li jed n a k n a p o ty k a w te d y zaporę z ciała tw a rd e g o tam u ją c ą m u ów ruch, spow o-

dow any przez ciężkość, to w y w ie ra na nią pew ne ciśnienie lub ciągnienie, zw a­

ne ciężarem . K am ień więc, leżący na stole, ciśnie go nie w sk u tek ciężaru sw e­

go, bo w łaśnie owo ciśnienie sam o s ta ­ now i ciężar kam ienia, lecz w sk u tek cięż­

kości, k tó rej n astępstw em w danym przypadku je s t ciężar; stó ł zaś w y g in a ć

się może pod ciężarem kam ienia, ale nie | pod działaniem ciężaru, gdyż tu ta j dzia-

łączem je s t ciężkość, a ciężar je s t tylko jej skutkiem .

Zależnie od tego, czy ciało znajduje się w środow isku rzadszem , czy gęstszem od siebie; czy zdolne jest w ypierać je, czy też m oże być ty lk o samo przez nie w ypierane, m ożna rozróżniać ciężar do­

d a tn i i odjemny. Ciężarem dodatnim m ianow icie m ożna n azyw ać ciśnienie lub ciągnienie zapory przez ciało nadół, gdy znajdzie się ono w środow isku rzadszem od siebie, ciężarem zaś odjemnym—ciśnie­

nie lub ciągnienie zapory przez ciało do góry, g d y znajdzie się w środow isku gęstszem od siebie. C iężar dodatni o ka­

zują więc f,wszystkie te ciała, które, nie pow strzym yw ane przez zaporę, spadają, przykładem zaś ciężaru odjem nego je s t ciśnienie drew na pływ ającego po w o­

dzie n a m otor utrzym ujący je

głębi wody, ciśnienie balonika opierającego się o sufit lub ciągnienie jego, w yw ie­

rane na rękę człow ieka, k tó ry go trz y ­ ma. Pojęcie ciężaru odjem nego u łatw ia w ykazanie, że człow iek trzy m ający b a ­ lonik, staje się przez to lżejszym, cho­

ciaż m asa jeg o pow iększa się o m asę balonika; ciężar tak ie g o człow ieka w y ­ razić bowiem m ożna sum ą algebraiczną dotychczasow ego ciężaru jego dod atnie­

go i odjem nego ciężaru balonika. Czło­

w iek z balonikiem stanow i ja k b y m ie­

szaninę, k tórej średnia gęstość je s t m niej­

sza od je g o gęstości, a ciężar je s t jeg o ciężarem , zm niejszonym o odjem ny cię­

żar balonika.

Do oznaczania ciężaru odjem nego ciał m ożna też użyć tak ie j samej w agi, ja k do oznaczania ciężaru dodatniego; w ce­

lu połączenia ciała z w a g ą trzeb a tylko użyć bloka, um ieszczonego poniżej w a g i i opasanego sznurkiem, przym ocow anym z jednej stro n y do niej, z drugiej zaś stro n y do ciała, w ypieranego do góry przez środow isko gęstsze od niego.

C iężar teg o sam ego ciała w środow i­

skach rozm aitej gęstości byw a niejedna­

kow y. T a k np. ciężar drew na, wosku,

pum eksu je s t dodatnim w pow ietrzu,

w wodzie za ś—odjemnym. Ciężar m nóst-

N r 26

403 w a ciał krzepkich, zw anych też ogólnie

stałemi, je s t m niejszy w wodzie, niż w pow ietrzu; w oda gęstością sw oją pow strzym uje jak g d y b y części ich masy, i d latego mniej w ażą, m niej cisną na talerz w agow y, podobnie ja k szereg w ojska w yw ierałb y m niejsze ciśnienie na zaporę, gdyby pew na część jego pow strzym ana zo stała przez szereg prze­

ciwny, w rogi. Środow isko bowiem ma tak ie w łaśnie znaczenie w ciężarze ciał, że jak g d y b y pow strzym uje je od ciśnienia nadół, im w ięc je s t rzadsze, albo też słab­

sze od nich, tem nieznaczniej zmniejsza ich ciężar dodatni. W oda, rzadsza od cynku siedem razy, zm niejsza jeg o ciężar o siódm ą część, ciężar zaś srebra zm niej­

sza ty lk o o dziesiątą część, bo je st dzie­

sięć ra z y od niego rzadsza: i t. d. P o ­ w ietrze zm niejsza też ciężar ciał, po­

w strzym uje je od ciśnienia, w szystkie więc w7ażą w niem mniej, niż w ażyłyby w próżni. Cynk, siedem razy gęstszy od wody, gęstszej 773 raz y od pow ietrza suchego podczas ciśnienia barom etrycz- nego 760 m m i tem p eratu ry 0°, je s t 7 X 773 razy gęstszy, aniżeli tak ie po­

w ietrze, g dyby w ięc w ażony był w próż­

ni, w ted y w ażyłby o =— część wię-

• X i

cej, niżeli w niem, o ty le bowiem zm niej­

sza ono jeg o ciężar; platy n a, gęstsza od w ody 22 razy, w aży łab y w próżni

° 22 X 773" CZąŚĆ więcej"’ niŻ W takiem pow ietrzu, srebro—o i częsc wię-

10 X 773 cej i t. d.

T akie różnice w ciężarze rozm aitych ciał okazałyby się w tedy, g dyby ważono je w próżni, nieco m niejsze zaś istn ieją rzeczywiście, gdyż gęstość p ow ietrza nie jest w ciąż jednakow ą, lecz zm ienia się w raz z ciśnieniem, w skazyw anem przez barom etr (prawo B oylea i M ariottea); cia­

ło w ażone raz w pow ietrzu mniejszej, drugi raz w iększej gęstości, staje się jak b y przeniesionem do nieco gęstszego środowiska, w ięc w przyp ad ku drugim w aży mniej, niż w pierwszym . P o n ie ­ waż zaś ciśnienie p ow ietrza w okolicach zaludnionych zm ienia się mniej w ięcej

w g ranicach 10 cm: od 700 do 800 mm *), więc, przyjm ując za podstaw ę w skazaną już gęstość pow ietrza, m ożna uznać, że w granicach owych zdarzających się m inim alnych i m aksym alnych ciśnień gę­

stość pow ietrza zm ienia się od 1/ Si0 do VT30 części gęstości wody; w odpow ied­

nim więc stosunku zm ienia się też ciężar ciał. Cynk np. w ażony podczas ciśnienia 700 mm w aży o _ mniej niż w a ­ żyłby w próżni, w ażony zaś podczas ciśnienia 800 mm, w ażyć będzie o y ^ 7 3 0 mniej, niż w próżni, w ięc w przypad­

ku druerim ciężar jeg o okaże się o drugim 1

7 X 730 7 X 840

1 39 022

mniejszym, niż w przypadku pierwszym . Tym sposobem ciało cynkowe, w ażące na w adze sprężynow ej podczas ciśnienia 700 mm 39 kg, w ażyć będzie podczas ciśnienia 800 mm w tem samem miejscu ziemi o 1 <j mniej.

W ażąc ciała na w a g ach dwuram ien- nych i nie uw zględniając przy tem g ę­

stości pow ietrza, oznaczam y ich masę mniej niedokładnie niż na w agach sprę­

żynowych. Przypuśćm y np., że do w a ­ żenia przedm iotu platynow ego używ am y ciężarków z żelaza, którego gęstość je s t niew iele w iększa niż cynku. Jeżeli w a ­ żenia dokonano raz podczas ciśnienia 700 mm, to ciężarek w ażył w ted y

mniej, niż w ażyłby w próż- 1 22 X 840 ’ jeżeli pow tórne w ażenie odbywa się podczas ciśnienia 800 mm, to ciężarek w azy mniej niz w prozni o . - —

, Ciężarek więc 7 X 840

ni, p laty n a zaś mniej tylko o

p laty n a zaś o ——---

1 J

22 X 730

podczas pow tórnego w ażenia w aży mniej

0 39 022

’ p laty n a zaś

1 22 X 730

1 22 X 840

1 122 640

’) Ob. Wszechświat z r. 1896 str. 447.

404

N r

w ięc bardziej ciśnie n a ta le rz y k niż cię­

żarek, d latego w cela zrów now ażenia w a g i trzeb a dodać ciężarków o

— 7

7

ilości poprzedniej. |

Je ż e li w ięc poprzednio p la ty n a w aży ła

• 54 leg, to podczas w ażen ia pow tó rn ego trz e b a dodać p raw ie 1 g i w y k azać ty m sposobem w ięcej p la ty n y niż poprzednio, [ cbociaż ilość jej p ozo stała t a sam a. Je - żelibyśm y do w ażenia p rzedm iotu żelaz­

nego u ży w ali ciężarków p latynow ych, to w p rzypadku drugim trzebaby ich u jąć i w ykazać tym sposobem m niej że­

laza; p la ty n a g ęstsza od żelaza w po- | w ietrzu gęstszem stra c iła b y bow iem m niejszą część sw ego ciężaru, aniżeli żelazo, w ięc p rzew ażałab y je.

W ażenie przedm iotu tej gęstości co w o da ciężarkam i p latyn o w em i podczas ciśnienia 700 m m i 800 m m okazałoby w iększą jeszcze różnicę w je g o ciężarze.

P rzed m io t ta k i bow iem p o d czas ciśnienia 800 m m byłby o ‘/,30 — 7 „« = 7bbw lżejszy niż podczas ciśnienia 700 m m , ciężarki zaś byłyby lżejsze ty lk o o Vi

o >

w ięc cisnęłyby n a tale rz y k o 7 557 5

— Vi

o =

bardziej, niż przed­

m iot, d latego od k ażdych 58 g trz e b ab y odjąć jeden centyg ram i w y k azać w t a ­ kim stosunku m niejszą je g o ilość. T en sam przedm iot w ażony w p ierw podczas ciśnienia 800 mm, a potem podczas ci­

śnienia 700 mm, w drugim p rzy p ad k u okazałby się cięższym niż w pierw szym , bo jak o rzadszy od ciężarkó w w pow ie­

trz u rzadszem cisnąłby n a ta le rz y k o

bardziej niż one, w ięc dla z ró w ­ now ażen ia w a g i trzeb ab y dołożyć 1 cen­

ty g ra m do każdych 58 g, i w y k azać tym sposobem, że przedm iot w ięcej w aży niż pierw szym razem , chociaż ilość je g o p o ­ zo sta ła ta s a m a .!

T akie to różnice w ciężarze ciał oka­

z y w ały b y się, g d y b y je w ażono podczas ro zm aitych ciśnień barom etrycznych, ale w p o w ietrzu suchem i tem p eratu rze 0°.

P o w ie trz e jed n ak gęstnieje, g d y stygnie, rzednieje zaś, g d y się ogrzew a, o 1/273 część tej gęstości swojej, ja k ą okazuje w tem p eratu rze 0°, n a k a żd y stopień term om etru (praw o Gray-Lussaca); p a ra zaś w odna, z a w a rta w p ow ietrzu, czyni

! je gęstszem , gdyż m iesza się w edłu g p ra ­ w a D altona, wobec czego gęstości się su­

mują. Chcąc więc przez w ażenie odm ie­

rzyć dokładnie masę ciała, trzeb a oprócz ciśnienia barom etrycznego uw zględniać też tem p eratu rę pow ietrza, oraz ilość znajdującej się w niem pary. Z jej po­

w odu m ianow icie i tem p eratu ry niższej niż 0°, gęstość p o w ietrza byw a w iększą od przyjętej powyżej, z pow odu zaś tem p e ra tu ry wyższej niż 0 1, może być też m niejszą. D latego w łaśnie w ażąc m ate- I ry ały, różniące się znacznie gęstością od ciężarków , w chw ilach znacznych różnic barom etrycznych, różnic tem pera­

tu ry i bezw zględnej w ilgotności pow ie­

trza, popełniać m ożna błędy, m ające już pew ne znaczenie w dokładnej pracy laborato ryjnej, jeżeli czynności w ażenia nie dopełnim y odpowiednim rachunkiem redukcyjnym . N iew ątpliw ie rozm aita ilość dw utlenku w ęgla, półtora raza gęstszego od pow ietrza, zm ienia też jego gęstość. P oniew aż jed n ak różnice w ilości ow ego g azu podczas rozm aitego stanu czystości pow ietrza są bardzo nieznaczne, d latego w ynikające stąd zm iany w cię­

żarze ciał nie m ają też p raktycznego znaczenia. W zasadzie w szakże nie m ożna zaprzeczyć, że różnice owe, zm ie­

n iając gęstość pow ietrza, sp raw iają też różnice w ciężarze ciał. Tylko przez użycie ciężarków tej samej gęstości, co przedm iot, m ożna podczas rozm aitej j a ­ kości po w ietrza odm ierzyć m asę ciała dokładnie w prost bez dodatkow ych obli­

czeń; o ja k i procent bowiem ciężar g w ich tu zw iększa się w tedy lub zm niej­

sza, o ta k i sam zm ienia się też ciężar przedm iotu. Je że li zaś gęstość jeg o je s t inna, niż ciężarków , to błędy w oznacza­

n iu m asy ciała przez w ażenie go w y n i­

k a ją z sam ej metody, są w ięc nieunik­

nione, jeżeli nie uw zględniam y gęstości środow iska, w którem odbyw a się ta k a czynność. Z ty ch sam ych w zględów talerzy k i dokładnej w ag i pow inny być n ietylko rów nego ciężaru, lecz także jednakow ej objętości; w razie przeciw nym podczas znaczniejszych zm ian w gęstości atm osfery okazać się m ogą niejednako­

wo ciężkiemi. W próżni tylko w ażenie

N r 26 405 na w adze z talerzykam i nie jednakow ej

objętości i ciężarkam i innej, niż przed ­ miot, gęstości nie d aw ałoby rozm aitych rezultatów , w szystkie bow iem zaznaczo­

ne powyżej różnice w ciężarze ciał w y ­ nikają z gęstości środow iska.

Poniew aż ciała ziem skie w środow isku rzadszem od siebie, w y p ierając je, cisną lub ciąg n ą zaporę nadół, czyli okazują rzeczyw isty ciężar dodatni, w środow isku zaś gęstszem, w ypierane przez nie, cisną lub ciągną zaporę do góry, czyli okazują ciężar odjemny, w ięc w środow isku tak gęstem, ja k same, nie w y p ierając go, ani też nie będąc przez nie w ypierane, nie okazują oczywiście żadnego ciężaru, nie cisną w żadn ą stronę. Takiem i w łaśnie są ciała p ły w ające po wodzie;

znajdują się one tylko w środow isku nie jednorodnem , lecz jak o b y w k o nglo­

meracie, złożonym z w ody i pow ietrza, dlatego n aw et m ożna powiedzieć, że p ły w a ją X w nim w łaśnie. Gdyby pod ciałem pływ ającem um ieścić tale rz w a ­ go wy, w ted y chociażby dotykało do niego, nie odchyliłoby jed n a k w a g i w ca­

le, nic w ięc ciało ta k ie nie w aży, nie ciśnie na zaporę krzepką; w oda skutkiem pły w ania po niej ciała nie znajduje się w stanie napięcia. Ciało pływ ające po­

większa tylko jak b y ogólną m asę w ody i łącznie z n ią ciśnie n a dno naczynia, samo wszakże, rozw ażane jak o oddzielne ciało, nie okazuje żadnego ciężaru. Z d a­

rzające się więc w u tw o rac h literackich nie naukow ych w yrażenie, że rzeki dźw igają na sw ych g rzb ietach sta tk i wodne, objaśnia zjaw isko pływ an ia błęd­

nie i u tru d n iać ty lko może urobienie sobie o niem w łaściw ego pojęcia tym, którzy z tak iem i zobrazow aniam i często spotykają się w książkach; g rzb iet czyli górna w a rstw a w ody nie doznaje od statków ow ych żadnego ucisku; dźw iga je jedynie łożysko.

Podobnie nie w aży też nic balon, k tó ­ ry dostał się do w a rstw pow ietrza ta k gęstych ja k sam; pow iększa on w tedy tylko poniekąd m asę p o w ietrza i razem z niem ciśnie na pow ierzchnię ziemi,

sam zaś, nie cisnąc nadół, ani dogóry, nic nie w aży zgodnie z określeniem cię­

żaru jak o ciśnienia lub ciągnienia, w y ­ w ieranego przez ciało n a zaporę, ta m u ­ ją c ą mu jego ruch, w ynikający z ciężko­

ści. T ak Więc ciała p ływ ające czyli znajdujące się w środow isku płynnem ta k gęstem, ja k same, nie p rzestają być ciężkiemi, ale nic nie ważą; ciężar ich rów na się zeru, chociaż m asa nie ulega żadnej zmianie.

Oprócz pow iększania się ciężaru ciał w raz z powiększaniem się szerokości geograficznej i oprócz różnic, w yn ik ają­

cych z m iejscow ych zm ian w natężeniu ciężkości *), w idocznych ty lko na w adze sprężynowej, ciężar ciał zm ienia się też ze zm ianą odległości ich od pow ierzchni ziemi, a różnice te okazują się też na w adze dwuram iennej, jeżeli jeden talerz zaw iesim y niżej. Podczas dokonyw anych odpowiednich badań 2) jeden kilogram , um ieszczony na talerzyku, znajdującym się o 11V2 m niżej, w ażył przecięciowo 2,8 mg więcej. R e z u lta t ty ch obserw acyj nie w iele się różni od rez u lta tu obliczeń, opartych na praw ie, że ciężkość zm niej­

sza się w stosunku odw rotnym do d ru ­ giej po tęgi z odległości od środka ziemi.

Jeżeli m ianow icie przyjm iem y średni p ro ­ mień ziemi ró w ny 6 370 000 m, to 1 lig na wysokości l l ’/ 2 m w inien w ażyć 3,6 mg mniej. Zgodnie też z tem przez um iesz­

czenie ciała blizko pow ierzchni ziemi n a talerzu w agow ym w ta k i sposób, żeby środek jeg o m asy został podw yższony o 1

ciężar jego zm niejsza się o 0,000 000 3% - Obliczenia takie, jak powyższe, w yk azują też, że ciało, w a ż ą ­ ce przy pow ierzchni ziem i 1 leg, na w y ­ sokości 20 m w aży 6,3 mg mniej. W po­

dobnym więc stosunku wrszystkie ciała, umieszczone na poddaszu kilkopiętro wych kam ienic, są lżejsze, mniej cisną tam n a podłogę, niż w suterenie. P rzez użycie do w ażenia w a g i dw uram iennej z talerzy-

’) Ob. Wszechświat z r. 1896 str. 554.

J) Ob. Wszechświat z r. 1889 str. 110.

406

N r 26 kam i, zaw ieszonem i na ty m sam ym po ­

ziomie, oraz przez tak ie sam e um ieszcze­

nie środka m asy p rzedm iotu i ciężarka nie doznaje się w praw dzie żadnych różnic ciężaru ciał n a rozm aitych p o z io m a ch : w g órach i dolinach,—o ile bowiem m niej lub w ięcej ciśnie w te d y przedm iot, o ty le też mniej lub więcej cisną ciężarki n a sw ój talerzyk, - p rzy k ład y pow yższe św iadczą wszakże, ja k w ogóle w zględn ą m iarą m asy ciała je s t je g o ciężar.

Zm niejszanie się ciężaru cia ł z p ow ięk­

szaniem się odległości od pow ierzchni ziemi w przestrzeń je s t oczyw iście s k u t­

kiem zm niejszania się n atężen ia ciężko­

ści, to zaś zm usza do w niosku, że spadanie ciał ziem skich w próżni nie może być ściśle jedn o stajn ie przyśpieszo- nem, u le g a ją one bow iem bezustannie czynnikow i zw iększającem u się w m iarę tego, ja k zbliżają się do pow ierzchni ziemi. G dyby ciężkość w ciele spada- jącem objaw iła się ty lk o chw ilow ym jednorazow ym impulsem , w te d y ciało w sk u tek bezw ładności sp adałoby je d n o ­ stajnie; g dyby natężen ie ciężkości było jednakow e w rozm aitych odległościach od pow ierzchni ziemi, w te d y ciało sp a­

dające otrzym yw ałoby ja k g d y b y w ciąż now e jednakow e im pulsy ró w n e p ierw ­ szemu, każd y z nich w sk u tek bezw ład-

ności ciała objaw iałby się ruchem jeg o ciągłym , sk u tki ty c h im pulsów n a-

grom adzałyby się ciągle, i pęd ciała pow iększałby się, a że m asa jeg o pozo-

sta w ała b y bez zm iany, w ięc szybkość | pow iększałaby się jedno stajnie. P o n iew aż J zaś ciężkość w zm aga się w ra z ze zm niej­

szaniem się w ysokości, d late g o ciało spadające otrzym uje ja k b y w ciąż znacz- J niejsze im pulsy i skutkiem te g o w p różni spadałoby ruchem słabszym nieco, niż jedn o stajn ie przyśpieszony.

Z m niejszanie się ciężkości z p o w ięk ­ szaniem się w ysokości zm usza też do

w niosku, że ciało ziem skie odrzucone ta k daleko w przestrzeń, gdzie u leg ało b y jednakow o i ziem i i innym ciałom p rze ­

strzennym , nie spadłoby ju ż n a ziemię, chociaż pozostaw ione b y ło b y tam bez

podparcia, podparte zaś, nie w yw ierałoby na podporę żadnego ciśnienia, nie oka­

zyw ałoby w ięc żadnego ciężaru, chociaż m asa jeg o nie u ległab y żadnej zmianie.

W podobnych w arun kach znajdują się ciała przestrzenne, w szystkie też one nic nie w ażą, jakiejkolw iek w ielkości m asę stanow ią. D lateg o nie należałoby może m ów ić o ciężarze ziemi, słońca, księżyca i t. d., lecz tylko o ich m asie i gęstości. Oddzielne b ryły niebieskie w przestrzeni nie są ciężkie w zględem siebie, lecz tylko ciążą ku sobie.

F eliks Piotrowski.

OZY MOŻNA CHODZIĆ PO WODZIE?

N a pow yższe pytanie daje nam tw ier­

dzącą odpowiedź prof. dr. R. Sommer z Giessen, k tó ry n a zbudow ane przez siebie „łyżw y w o d n e“ w końcu roku ubiegłego uzyskał p a te n t niemiecki.

Z w ynalazkiem ły żw ludzkość pozyskuje now y sposób lokomocyi. Czy okaże się on podatnym do celów praktycznych, np. do skracania drogi przez rzeki i s ta ­ wy, tam gdzie m ostów lub prom ów nie­

ma, czy się okaże lepszym od czółen, łó dek i t. p., to niedaleka zapew ne p rzy ­ szłość pokaże, ale że w krótkim czasie pozyskam y w nim now y sport i liczny zastęp jego zw olenników , to zdaje się nie ulegać żadnej w ątpliw ości.

„Łyżw y wrodne“ opierają się n a me- chaniczno-fizyologicznych studyach prof.

Som m era i n a badaniach nad odrucham i mimicznemi, jak ie by w ają pow odow ane przez różne psychiczne stan y człow ieka.

G dy tak ie odruchy zechcem y przedsta­

w ić z m ożliw ą ścisłością graficznie, m u­

sim y n a ty le ograniczyć u tra tę siły, spo­

w odow aną przez tarcie, aby przyrząd

sam opiszący, k tó ry odbiera od badanego

m edyum odruchy, d ał nam rzeczyw isty

obraz jeg o ruchów fizyologicznych. B a ­

dan ia te zkolei rzeczy doprow adziły w y ­

nalazcę do zw rócenia pilnej u w a g i na

N r 26

407 opór, k tó ry ruch ciała ludzkiego n ap o ­

ty k a w różnych środow iskach. Studya porów naw cze nad tym przedm iotem w skazały au to ro w i m etody, jakiem i sic posługują mięśnie ludzkie, gdy przez od­

powiednie napięcie opór te n pokonyw ają i poruszają się w dalszym ciągu. J e s t przytem zasadnicza różnica pom iędzy odrucham i ciała ludzkiego, gdy to o sta t­

nie poruszając się naprzód zachow uje się naprzem ian to biernie, to czynnie.

Prof. Som mer zajął się głów nie b a d a ­ niem wody, jak o środow iska dla czyn­

nego poruszania się w niej ciała, co podsunęło mu myśl zbudow ania p rzy rzą­

du, z któreg o pom ocą m ożna byłoby do ­ w olnie poruszać się n a wodzie i ta k po niej kroczyć, ja k po gruncie tw ardym .

P rzew ażn a ilość środków, jakiem i się człow iek posługuje, poruszając się na wodzie, je s t teg o rodzaju, że organizm ludzki zachow uje się przytem praw ie biernie. W szelkie statki, tej czy innej budowy, noszą go na sobie i w ten spo­

sób posuw ają naprzód. Czynna rola człow ieka podczas ruchu np. statk ó w parow ych sprow adza się jedynie do po­

ruszania w tę lub ow ą stronę steru w sposób mniej lub więcej skom pliko­

w any, ale swój ru ch postępow y sta te k zaw dzięcza poza-ludzkim siłom, np. w ia ­ trow i, parze, elektryczności i t. p. Moż­

na w ięc śm iało powiedzieć, że ludzie znajdujący się na statk u , w jego ruchu postępow ym nie m ają żadnego udziału i w ty m w zględzie zachow ują się n ajzu ­ pełniej biernie. D opiero im dalej w stecz cofać się będziem y od udoskonalonej budow y okrętów , tem w yraźniejszy się staje czynny udział człow ieka, którego najpierw otniejszy w yraz stan ow ią nieza- przeczenie w iosła. W szelako i łódź, po­

ruszana wiosłem, unosi n a sobie ciało ludzkie jak o całość, lecz ruch postępow y łódki pochodzi z siły mięśni, poniew aż wiosło z p u n k tu w idzenia m echaniki fizyologicznej je s t nie czem innem, tylko sztucznem przedłużeniem ram ienia oraz rozszerzeniem dłoni ludzkiej. Te sztuczne ram iona i dłonie, poruszając się m iarow o w tył, n a p o ty k a ją opór ze strony w ody i łódkę posuw ają naprzód.

Otóż suma takich czynnych pojedyn­

czych ruchów , jakie w idzim y g dy po wodzie posuw a się łódź wiosłow a, może w zupełności niekiedy zrów now ażyć i zastąpić poza-ludzkie siły, które, np.

w przypadku łodzi żaglow ych, działają bardzo nieregularnie.

C harakter zupełnie czynnego ruchu posiada pływ anie. Mięśnie ludzkie w y­

konyw ają tu ta j dw ojakiego rodzaju czynności, a m ianowicie :

a) podtrzym ują w zaw ieszeniu ciało ludzkie w wodzie, pomimo że u w ięk­

szości ludzi jest ono specyficznie cięższe od wody, i

b) czynnie posuw ają je naprzód.

Zrobim y w ięc w ażny krok techniczny, jeżeli się postaram y działalność mięśni ludzkich w yzyskać w ta k i sposób, ab y ­ śmy stojąc, m ogli utrzym ać się na w o ­ dzie i chodzić po niej.

P rzy stępu jąc do rozw iązania takiego zagadnienia, trzeba w pierw zadać sobie następujące cztery p y ta n ia :

1) w ja k i sposób zaw iesić ciało ludz­

kie nad pow ierzchnią wody?

2) ja k utrzym ać w rów now adze ciało pionowo stojące na wodzie?

3) ja k posuw ać je naprzód? wreszcie 4) ja k zm ieniać dowolnie kierunek ruchu?

Co do pierw szego pytan ia, to zasad­

niczo rozw iązać je m ożna w ten sposób, że każda noga pow inna być zaopatrzona w przyrząd, unoszący ciało na w zór w y ­ dętych pęcherzy. Obadw a przyrządy po ­ w inny w ypychać tyle wody, ażeby cię­

żar ciała zw iększony o ciężar p rzy rz ą ­ dów ró w nał się lub tylk o cokolw iek był m niejszy od ciężaru w ypchniętej m asy wody. Jeżeli użyjem y w tym celu w y ­ drążonych w ew nątrz p ali drew nianych, to objętość ich pow inna być przystoso­

w an a do ciężaru ciała. N astępujący przykład rzecz tę nam w yjaśni. Ciało ludzkie, w ażące 180 funtów , rów now aż­

ne je s t 75 litro m wody, k tó ra to ilość mieści się w objętości 75 decym. sześć., czyli n a każdy pływ ak przypada po

I decym. sześć.

408

N r 26 P y ta n ie drugie pozostaje w ścisłym

zw iązku z trzeciem , odpow iedzią bow iem na obadw a je s t n ależycie obm yślony k sz ta łt łyżew . A by im zapew nić m oż­

ność szybkiego ruchu postępow ego, n a ­ leży pływ akom n adać ta k i k sz ta łt, ażeby w środow isku, w którem się posuw ają, n ap o ty k a ły m inim um oporu, czyli aby opór te n m ógł być p o konany przez czynny ruch m ięśni nożnych. N o g i z a ­ tem ślizgać się m uszą po pow ierzchni wody. W iem y ju ż z dośw iadczenia, że ły żw y do ślizgania się po lodzie, czy też n a rty do posuw ania się po śniegu, pow in­

n y być m ożliw ie jaknajw ęższe i z p rzo ­ du zakończone dziobem, ale te g o ro d za­

ju ko nstrukcya napozór w y d a w ała b y się nieodpow iednią dla u trz y m an ia ciała ludzkiego w rów now adze n a p ow ierzch­

n i wody. Ze zw ężeniem bow iem p łasz­

czyzny, n a której spoczyw ają stopy, w z ra sta obaw a przechylenia się n a bok.

Liczne w tym kierunku czynione próby p rzekonały w ynalazcę, że szerokość ły ­ żew, ró w n ająca się 25 cm dla każdej no g i w y starcza najzupełniej, aby m ożna było stać n a nich p ew n ą n o g ą i bez obaw y przew rócenia się n ap ra w o lub nalew o. T ró jk ątn y k s z ta łt ły żew o k a­

zał się rów nież najdogodniejszy dla ł a t ­ w ego ślizg ania się po w odzie. Co zaś do głębokości łyżew , to po w in n y być one o ty le głębokie, aby u n ik n ąć m ożna było przez to zbytniej długości p rzy ­ rządów .

G dy wdęc p o d staw a ły żw y o przekroju tró jk ą tn y m rów na się 25 cm, a je j w y ­ sokość 30 cm, długość zaś oznaczym y

23 X 30

przez x, w t e d y X x = w spom - | nianej w yżej objętości ’75/'2 decym etrów sześć., z czego w ynika, że x, czyli dłu-

gość ły żw y pow inna się ró w n ać 1 m.

Ł y żw y zbudow ane n a zasadzie po­

w yższego w yliczenia, o k azały się dla celów p raktyczn ych zupełnie odpow ied-

nie.

A żeby ciało ludzkie m ogło się u trz y -

m ać n a ły żw ach w odnych w stałej ró w ­ now adze, czyli m ogło sw obodnie b alan- { sow ać n a pow ierzchni, m usi ono, ja k

w yżej w spom niano, przedew szystkiem

j

stać na pew nych nogach, a następnie powinno być zabezpieczone przed rap-

j

tow nem zbliżaniem się łyżew ku sobie : z jednej, oraz niezręcznym poruszeniom w bok, ty ł lub naprzód, z drugiej stro ­ ny. A by w arunkom tym w dostatecznej mierze zadość uczynić, okazała się po-

! trzeb a zaopatrzenia łyżew w drążki z rękojeściam i, tak, żeby ciało pozosta­

w ało w ścisłej łączności z dolną częścią przyrządu, zan u rzającą się w wodzie.

U rządzenie tak ie zabezpiecza w zupeł­

ności przeciw upadkow i w ty ł lub na-

j

przód, jedy nie tylko m ożliwość przechy- j lenia się ciała n a boki nie je s t w yłączo­

na, zw łaszcza gdy ciało przybiera zb yt ukośną pozycyą. Ale tu w łaśnie n a stę ­ puje m om ent czynno - psychologiczny.

U w ag a jad ącego pow inna być S k ie ro ­ w an a n a drążki, k tó re nigdy nie pow in­

ny się zbytnio odchylać od pozycyi pio- i now ej. P o zatem zręczność osobista i w praw a, podobnie ja k w jeździe na łyżw ach lodow ych lub n a rta ch i tu ta j je s t niezbędna.

O statnie z powyżej w ym ienionych p y ­ ta ń dotyczy dowolnej zm iany kierunku jazdy. G dyby łyżw y w odne zbudow ane b yły jedynie w edług przytoczonego w y ­ żej opisu, w tedy, po nabyciu odpow ied­

niej w praw y, osięgnęlibyśm y jedynie tylko ru ch naprzód. Jakko lw iek obrót na m iejscu może być w ykonany •' przez przełożenie n ó g w raz z łyżw am i, to jednakże okazuje się jeszcze jed n a p o ­ trzeb a do uw zględnienia konieczna, a m ianow icie m ożliwość kierow an ia ły ż ­ w am i to w jednę to w d ru g ą stronę.

Z teg o w ynika, że ły żw y w odne n a w zór łodzi w iosłow ych pow inny być zaopa­

trzone w ster.

D rążk i w yżej w spom niane służą za oparcie dla c ia ła : u ła tw ia ją mu sw obod­

ne balansow anie n a pow ierzchni wody.

Je ż e li drążki te połączone będą m echa­

nicznie z 2 steram i, um ieszczonem i w ty ln ej części łyżew , w ted y dłonie jadącego, ustaw icznie spoczyw ające na rękojeści drążków , m o gą dow olnie kie­

ro w ać sterem to w jednę, to w drug a stronę.

Z ałączone rysunki rzecz całą lepiej

N r 26

409 w yjaśnią. P rz y rz ą d do chodzenia po

wodzie zbudow any je s t z drzew a jo d ło ­ w ego i tylko ster ma dębowy. Składa się on z dw u pływ aków (a), które na

F ig.

.k

F ig .

fig. 1 przedstaw ione są z góry, na fig. 2 z boku, na fig. 3 w poprzecznem prze-

cięciu. Um ieszczony na płaskiej stronie przyrządu trzew ik służy do um ocow ania stopy. D olna część łyżw y, podobnie jak łódź w iosłow a, zakończona je s t kilem (b) dla pew niejszej ostoi. P rzed n ia część w ybiega w ostry dziób, ty ln a zaś je s t płasko ścięta. P oprzeczne ścianki (c) dzielą w nętrze łyżw y n a komory. U rzą­

dzenie tak ie zabezpiecza możliwość u trz y ­ m ania pionowej pozycyi n aw et w tedy, gdy łyżwra się rozeschnie. Um ieszczony na przodzie ły żw y bufor (d) zm niejsza do pew nych g ran ic siłę uderzenia w razie natk nięcia się n a nieprzew idzianą prze­

szkodę. D rążki pionowe, służące ciału za oparcie (e) zakończone są kauczuko- wem i rękojeściam i, które, połączone ze sterem (f) zapom ocą d rą g a (g) i ram ienia (h), z łatw o ścią p o zw alają nim kierować.

A by usunąć m ożliwość zbyt dalekiego rozbiegania się łyżew w strony, a jed n o ­ cześnie nad an ia im pew nej niezaw isłości w ruchach, należy je z sobą połączyć w sposób odpowiedni. Ze strony w e­

w nętrznej każdej z łyżew umieszczone są dw a pierścienie (i), przez które prze­

biega swobodnie cienka link a bez końca (k) lub łańcuszek ta k urządzony, aby go m ożna było u staw iać na dow olną długość.

Zupełne zbliżenie łyżew ku sobie jest 1.

a ęj

2.

wielce korzystne wów czas, gdy w ypada płynąć z prądem wody; łyżw iarz ma w tedy zapew nioną chw ilę odpoczynku.

Płaskie zakończenie ty lnej strony łyżw y daje mu możność odpychania się jedn ą nogą, w czasie gdy d ra g a znajduje się w ruchu postępowym . F ig . 4 przedsta­

w ia nam obiedwie łyżw y w perspekty-

F ig . 4.

wie. N a rysunku tym spostrzegam y pew ien szczegół, nie zaznaczony n a fi­

gurach schem atycznych. Sąto po p ra­

w ej stronie jednej i po lewej drugiej

410

N r 26 łyżw y um ieszczone pionow o deseczki

ruchom e, które zachodzą jed n a n a drugą.

J e s tto ostatn ie ulepszenie, ja k ie w yn alaz­

ca w łyżw ach swoich zrobił, a cel jeg o je s t następujący. G dy jed n a n o g a w y ­ k o ny w a ruch postępow y, d ru g a p łask ą stro n ą ły żw y opiera się w odzie i ciało odpycha naprzód. Lecz okazało się pod­

czas prób, że opór te n b yw a o ty le niedostateczny, że noga, w y su n ięta n a ­ przód, cofa się nieco w tył, skutkiem czego ja d ą c y tra c i część uzyskanej p rze­

strzeni i efek t sw obodnego kroczenia po w odzie m aleje. Otóż w tym p rzypadku przychodzą mu z pom ocą ow e deseczki pionowe, k tó re podczas ruchu postępo­

w ego u k ład ają się w jednę ró w n o leg łą do boku łyżw y płaszczyznę, zaś podczas ruchu w stecznego ro zk ła d ają się pod k ątem prostym i w ten sposób p o w strzy ­ m ują cofanie się w ty ł.

J a k widzim y, w ynalazek prof. Somme- ra, przypom inający w zasadzie ły żw y śniegow e czyli n arty , po lega n iety le na szczegółach budow y przyrządu, ile na um iejętnem p rzystosow aniu w ielkości, ciężaru, k sz ta łtu i sposobu złożenia do m echaniczno-fizyologicznego celu, t. j.

do czynnego ruchu postępow ego n a p o ­ w ierzchni wodnej.

Z adanie w ięc sw obodnego chodzenia po w odzie zostało rozw iązan e przez prof.

Som mera. W ynalazek je g o w yd aje się o ty le tra fn y w pom yśle i p rak ty czn y w użyciu, że w przyszłości nie będzie w y m ag ał przeróbek zasadniczych. Może te lub owe szczegóły ko n stru k cy i z o sta ­ n ą ulepszone, ale ogólna je g o idea zapew ne pozostanie niezm ienioną. G dy porów nam y ze sobą drew niane welocy- pedy dw ukołow e z końca X V II I w ieku z najnow szym system em ro w eró w p neu ­ m atycznych, m usim y dojść do wniosku, że pierw o tn a m yśl w y n alazcy w całej swej rozciągłości p rz e trw a ła do dni dzi­

siejszych.

N ie od rzeczy też będzie dodać w tem m iejscu, że w o statn ich czasach popisuje się w E uropie niejaki k a p ita n G rossm ann, łyżw iarz zaw odow y, k tó ry u p raw ia ten sp o rt n a wodzie. P o słu g u je się on dw ie­

m a 4-m etrow ej długości ru ra m i cynko-

wem i połączonem i łańcuchem . D o kie­

ro w ania służy mu lekki d rą g w kształcie w iosła. C iężar obudwu ru r w ynosi około 40 leg; ru ry te nie m ają żadnych u r z ą ­ dzeń do oparcia. Ł y żw y G rossm anna są zatem technicznie, w porów naniu z przyrządem prof. Sommera, znacznie uproszczone, zdaje się wszakże, że w tej postaci nie m ogłyby się stać ogólnie przystępnym środkiem lokomocyi, ponie­

w aż w y m a g a ją praw dziw ie a k ro b aty cz­

nej w praw y.

M a rya n Stępowski.

O FAUNIE GŁĘBINOWEJ. ‘)

(II cz ę ś ć odczytu o „fau n ie m o r sk ie j“ w y g ło s z o n a n a p osie­

dzeniu akad. K ółk a p rzyrod n ików w e L w o w ie dnia 2 lutego

1902 r )

Ze w szystkich obszarów zoogeograficz- nych najpóźniej poznany został region głębinow y. M orze zdaw na było ju ż zna­

ne, ale ty lk o do ty ch głębokości, do jak ic h sięg ały poszukiw ania, m ające na oku cele praktyczne. Od 3 000 la t w y ­ ła w ia ją nurkow ie p erły z głębokości 12—15 m, g ąb k i w m orzu Śródziemnem w y ław ia się z 25—30 m, ażeby zadow olić sm akoszów nurkow ie spuszczają się po o stry g i aż do 35 m pod zw ierciadło m orza. Zapom ocą dość prostych narzędzi, które, zdaje się, od czasów fenieyan m ałym ty lk o u leg ły zmianom, przeszu­

ku ją ry bacy głębie do 200 m, a przy tem niejeden ciekaw y okaz im zaw dzięcza sw oje odkrycie. W iększe głębie jed n ak nie by ły znane i do dziś g runtow nie poznane nie zostały, a ogół m a mniej w ięcej takie o nich pojęcie, ja k Schiller w sw ojej znanej baladzie.

Z a c zą tk i um iejętnego badania m orza

') Źródła : K eller: Leben des Meeres (Lipsk,

1895); Ortm ann: Grundzlige der marinen

Thiergeographie (Jena, 1896); K eller: Der

Farbenschutz bei Tiefsee-Organismen; Seeli-

g e r : Tierleben d. Tiefsee (Lipsk, 1901); Mar-

schall: Die Tiefsee u. ihr Leben (Lipsk,

1888); C hun: Aus den Tiefen des Weltmee-

res (Jena, 1900).—Porówn. Wszechświat, tom

XXI, str. 273.

N r 26

411 sięgają początków ubiegłego stulecia. j

W r. 1818 Jam es R oss znalazł w morzu L odow atem północnem w głębokości 1 500— 1 830 m pokaźną liczbę robaków i szkarłupni, ale w net o tem zapom niano tak, że Forbes w r. 1843 m ógł pow ie­

dzieć, że poniżej 550 m niem a ju ż w m orzu życia organicznego. Z a p a try ­ w anie to tłu m aczy nam fakt, że rzeczy­

wiście w tym pasie pośrednim je s t bardzo uboga fauna, ale ju ż w spółcześni Forbe- sa, M ichał Sars i L ow en w ykazali, że na wybrzeżu N o rw egii i w w iększych głębiach w y stęp u ją zw ierząta. Do po­

znania dna m orskiego przyczyniło się znacznie założenie telegrafów podm or­

skich, w szczególności połączenie kablem E uropy z A m eryką w r. 1858 (25 sierp­

nia). P ra w ie rów nocześnie rozpoczynają się podróże naukow e dla.badań głęboko- m orskich, k tó re d ały obecnie ta k ogrom ­ nej doniosłości rezu ltaty , że rzeczyw iście stan ow ią one koronę bad ań faunistycz­

nych.

Nie m ożna się jed n ak dziwić, że okręg ten ta k późno zo stał poznany. Jeżeli bowiem do łow ienia n a pow ierzchni lub przy brzegu w y sta rc z a ją bardzo proste przybory: zw yczajny niew ód rybacki i p arę sieci rozm aitej gęstości, to im dalej zapuszczam y się w głąb, tem większe, silniejsze i bardziej skom pliko­

w ane m uszą być te przybory. Sieci g runto w e o statniej ekspedyoyi niem iec­

kiej średniej w ielkości by ły długie na 10 m, żelazna ram a, do k tó rej sieć była przym ocow ana, m iała średnicy 2 '/2 m- Zw ażyw szy, że sieć tej w ielkości n a ła ­ dow ana zdobyczą w aży ła nieraz wiele centnarów , zrozum iem y, że do jej w y­

ciągnięcia p otrzeba było osobnych m o­

toró w parow ych. N atu raln ie i sta te k musi być odpow iednio w ielki nietylko dla pom ieszczenia w szystkich przyborów, ale i dlatego, poniew aż m ały okręcik, skoro zapuścił sieć za nadejściem burzy może się tylk o u rato w a ć przecięciem lin i porzuceniem sieci, co oczywiście w ielkie za sobą p o ciąg a s tra ty ‘).

0 Szybkość z jaką sieć się zanurza wynosi około V, m na sekundę, ponadto zawsze po

P ierw szą rzeczą w e wszelkich poło­

wach naukow ych jest zbadanie głębokości.

N ajprostszym i najstarszym przyrządem je s t ołow ianka ręczna. J e s tto stożek ołow iany zaw ieszony szczytem n a linie.

P o d staw a m a zagłębienie w ypełnione łojem, do którego przyk lejają się próbki gruntu, gdy cały przyrząd o duo uderzy.

Odm iana teg o prostego przyrządu ma u dołu przyczepione naczynie k sz ta łtu w ydrążonego stożka zam knięte klapą, k tó ra może się podnosić do góry. P o d ­ czas spadania przyrządu p rąd w ody unosi klapę, gdy ołow ianka spadnie n a dno, zaostrzony stożek zagłębia się w muł i piasek, k tó ry w raz z żyjątkam i w y peł­

nia jeg o zagłębienie. G dy teraz podnosi się ołow iankę do góry, ciśnienie wody

3 - A .

Fig. 1.

zam yka klapę i nie pozw ala zaw artości w ypłynąć. C ały przyrząd mimo swej p ro sto ty oddaje wielkie usługi i dosko­

nale spełnia sw e zadanie.

Ażeby uzyskać w odę z dowolnej g łę ­ bokości, używ a się następującego a p a ra ­ tu. J e stto ru ra zam knięta u dołu i u gó- dotknięciu do dna trzeba jeszcze 'A część liny dalej wypuścić, by sieć wlokła się poziomo po dnie, a nie wisiała; wyciąganie sieci idzie nieco prędzej. Tak w jednym połowie w cza­

sie ekspedycyi „Waldiwii“ spuszczano sieć przez 5 godzin, przyczem użyto liny 6 700 m długiej, łowiono godzinę, a wyciągano zdo­

bycz

godzin. Burza może się zerwać w przeciągu pół godziny, mały statek więc, jeżeli nie pozbędzie się dość rychło sieci, która tamuje jego ruchy, musi uledz bałwa­

nom morskim.

412

N r 26 ry dw um a kurkam i, któ re zew n ą trz są

połączone sztabą, tak , że rów nocześnie m ogą się zam ykać i otw ierać. P o spusz­

czeniu p rzyrządu w oda może przep ły w ać przez cały przyrząd, bo ciśnienie od spodu unosi sztabkę ku górze o tw iera ­ ją c k u rk i (fig. 1, A). W dow olnej g łę ­ bokości zatrzym uje się p rzy rząd i w y ­ c iąg a w górę. ,W tej chw ili sz ta b a o p a ­ da zam ykając kurki, ta k że w oda nie może w y pły n ąć (B).

R ów nież i sposoby w y ła w ia n ia zw ie­

rz ą t są rozm aite. Je ż e li chodzi o zw ie­

rzę ta osiadłe lub p ełzające n a dnie mor- skiem, to uży w a się do teg o najczęściej w łoku czyli sieci g runto w ej. U ży w ał go jeszcze w X V III w ieku duński zoolog O tto n F ry d ery k M uller, a w J a p o n ii i Sycylii znany b y ł ju ż od w iekó w w śród łow ców m uszli i gąbek. N ajczęściej je s tto długa, g ę sta sieć, przym ocow ana do tró jk ą tn e j lub czw orobocznej ram y, k tó ­ rej p o d staw a je s t nożow ato zaostrzona, a k ą ty połączone żelaznem i sztabam i z drucian ą liną, n a któ rej sieć je s t za­

w ieszona. G dy p rzy rząd dosięgnie dna, s ta te k pow oli zaczyna naprzód płynąć, a sieć sw oją o strą p o d sta w ą zg a rn ia piasek i n am uł w raz z fau n ą n a dnie żyjącą. Często po bokach lub z ty łu sieci przym ocow uje się d łu gie k u tasy konopne, w k tó re w ik ła ją się zw ierzęta, Z w łaszcza u żyteczne okazały się te o statn ie na dnie kam ienistem , lub blizko ra f koralow ych.

A żeby znów zdobyć okazy pły w ające w głębiach, w szczególności ryby, u ży ­ w ano w czasie ekspedycyi C halleng era do głębokości 2 600 sążni niew odu (traw i net), k tó ry sk ład ał się z w o rk a długiego n a 30 stóp, o szerokim bardzo otw orze.

Na jedn ej stronie ujścia była um ocow ana silna belka, z resztą b rzeg i obciążone były p ły tam i ołowiu, by u ła tw ić sp ad a­

nie i utrzy m ać ujście o tw arte. D o ło ­ w ienia okazów z określonej głębokości G. P alum bo sk o nstruow ał sieć, k tó ra w danym poziom ie się otw ierała, a pod­

czas w y c ią g an ia zam ykała się a u to m a ­ tycznie.

P rz y pom ocy ty c h i w ielu innych przyrządów poznano fau n ę głębinow ą,

poznano stosunki, jak ie w ty ch głębiach panują; i przekonano się, że g dy n a pow ierzchni i w płytszych w arstw ach m orza panuje ogrom na rozm aitość form i w arunków , to cała głęb ia w e w szyst­

kich obszarach jest pogrążona w mono­

tonnej jednostajności. Zim ne w ody jako najcięższe opadają n a dno, rzeczyw iście też dokładne pom iary zapom ocą specyal- nie urządzonych term om etrów w ykazały, że w oceanach panuje sta ła tem p eratu ra bliska p u n k tu 0° C, a w oda nie zam arza dlatego, że p u n k t m arznięcia w ody m or­

skiej leży w •—2,55° C, a w ielkie ciśnienie na dnie zniża go jeszcze bardziej.

D ru g ą charak tery sty czn ą w łaściw ością teg o okręgu je s t olbrzym ie ciśnienie wody. Ciśnienie to panujące w danym poziom ie m ożna z łatw o ścią obliczyć w obec tego, że

w aży 1 g. S tąd (pom ijając pew ne ró żn i­

ce tem peratury, któ re są nad to częściowo zniesione zaw arto ścią soli, i nieznaczne zw iększenie gęstości w ody ku dołowi) ‘) skoro ciśnienie 1 cm3 na 1 cm2 w ynosi 1 g, to w głębokości 10 m ciśnienie na 1 cm2 = 1 Jcg, a w głębokości 4 000 = 400 kg. W tym poziomie zatem ciśnienie n a 1 ot2 będzie 10 000 ra z y większe, czyli będzie w ynosić 4 m iliony k ilo g ra ­ mów. P o n iew aż pow ierzchnia ciała lud z­

kiego w ynosi w przybliżeniu 2 m2, w ięc g dyby przypadkiem człow iek zn alazł się w tej głębokości, pozostaw ałby pod ciśnieniem 8 milionów7 kilogram ów . A że­

by mieć pojęcie ja k w ielka je stto siła, Seeliger porów nyw a j ą z ciężarem po­

ciągu kolejow ego. Je że li w ag o n w aży 8 000, a je g o ładunek 15 000 leg, podczas gdy lokom otyw a w raz z wozem w ęg lo ­ wym 64 000 leg, to dopiero 10 tak ich pociągów , z któ ry ch każdy liczyłby 32 w agony, zrów now ażyłoby ciśnienie, w j a ­ kiem znalazłby się człow iek w głęboko­

ści 4000 m. Oczywiście, że zostałby on tam zgn ieciony na blaszkę, nie grubszą od k a rtk i papieru, gdyby z jednej stro ny

’) W głębokości 1 524 m pod ciśnieniem

159 atmosfer objętość wody zmniejsza się

tylko o 'h u .

N r 26

413 ty lko by ł n a nie w y staw ion y '). Można-

by w ięc sądzić, że zw ierzęta morskie zo stan ą w tak ich głębokościach zm iaż­

dżone. Tym czasem w iadom a rzecz, że zranione w ieloryby zan urzają się do głębokości, w których drew niane części h arpu na zo stają zgniecione praw ie do połow y objętości. P a k t ten dowodzi, że w iele zw ierząt może w ytrzym ać w iel­

kie ciśnienie. Ciekaw e w tym kierunku są dośw iadczenia B erta, a później Re- g n arta. Z ty c h b adań w ynika, że np.

młode w ęgorze nie m ogły dłuższy czas pozostaw ać pod ciśnieniem 7 atm., pod­

czas g dy niektóre skurupiaki zdradzały niepokój dopiero w ciśnieniu 200 atm o­

sfer, a w p ad ały w le ta rg aż pod ciśnie­

niem 600 atm osfer.

Istn ie ją znów z drugiej strony liczne urządzenia, by ciśnienie to zmniejszyć lub n a w e t znieść zupełnie.

I ta k roznóżki (Rhizopoda), k tóre się­

g a ją najw iększyeh głębi, m ogą z ła tw o ­ ścią w ciąg ać w odę w sw e ciało tak , że w każdej cząstce ciała ciśnienie zostaje zrów now ażone przez ciśnienie w ew nętrz­

ne w przeciw nym kierunku. Jam ochłony i szkarłupnie m ają w tym celu roz­

gałęzione przew ody w ypełnione wodą, u pierw szych w oda w siąka nadto w g a­

lare to w ate ściany ciała. M ięczaki napeł­

n ia ją w odą swe naczynia krwionośne, u p-łębinowych ryb ciśnienie wody znosi prężność gazów w pęcherzu pław nym , k tó ry opleciony licznem i mięśniami, s ta ­ now i rów nież a p a ra t hydrostatyczny.

W pew nych w a ru n k ach może się on jed n ak stać zgubnym dla w łaściciela.

Je że li bowiem przypadkiem ry b a zapę­

dzi się zb yt wysoko za zdobyczą, gdzie ciśnienie w ody je s t już ta k małe, że za­

w a rte w pęcherzu pław nym g azy prze­

zw yciężą siłę op latający ch m ięśni i ścia­

nek ciała, w ted y pęcherz coraz bardziej się pow iększa i zm niejszając ciężar w łaściw y ryb y powoduje, że w znosi się

') Nie trzeba jednak sądzić by zwierzęta lądowe były wolne od ciśnienia, owszem ciśnienie powietrza jest znaczne, a na ciało człowieka w razie stanu barometr. 760 mm wynosi 20 000 kg.

ona szybko w coraz wyższe w arstw y, a zaw arte w ciele g azy w ysadzają oczy i łuski, w ydym ają części trzew i, ro zry ­ w ają tkanki. Stąd pochodzi, że często w yłow ione w głębiach okazy zw łaszcza ryb drobniejszych w ychodzą na po­

w ierzchnie jeżeli nie rozerw ane, to przy­

najm niej mocno uszkodzone. Załączona fig. 2 przedstaw ia ta k ą głębinow ą rybę a m ianowicie Scopelus m acrolepidotus.

To olbrzymie ciśnienie w yw iera rów ­ nież w pływ na procesy chemiczne. W ap ­ no w tak ich w arunkach rozpuszcza się w wodzie i dlatego dno nie je st pokryte skorupam i otwornic, chociaż te są ró w ­ nie liczne ja k w m iejscach płytszych lub na pow ierzchni. W skutek teg o też skorupy w apienne zw ierząt głębinow ych

Fig. 2. Scopelus macrolepidotus.

są znacznie cieńsze, niż pokrew nych g atunków żyjących wyżej. K eller sta ra się to zjaw isko objaśnić czynnikam i w y ­ łącznie m echanicznem i i oszczędnością n a ­ tury, bo tu w tej w ielkiej ciszy i spokoju, gdzie zbyteczną je s t w ielka odporność przeciw m echanicznym w pływ om ze­

w nętrznym , w ystarcza delikatna budow a szkieletu. Jakk olw iek czynnik ten nie jest bez znaczenia, to jedn ak mojem zda­

niem pierw szorzędne znaczenie m ają tu wyżej w spom niane przem iany chemiczne, inaczej trud no w ytłum aczyć fakt, dlacze­

go szkielet krzem ionkow y dosięga tu często niezw ykle silnego stopnia rozw oju.

Rów nież w dolnych w arstw ach w ód je s t

procentow o mniej tlenu nietylko dlatego,

że są one odcięte od głów nego zbiornika

t le n u : pow ietrza, ale i dlatego, że brak

tu zupełny roślin, któreb y w ydzielony

414

N r 26 przez zw ierzęta bezw odnik w ęglow y

ro zk ład ały n a tle n i w ęgiel.

(CDN)

L. Bykowski.

KRONIKA NAUKOWA.

— Ciekawy meteoryt.

Badając bryłę żelaza meteorycznego znalezioną w Mukerop w po­

łudniowo-zachodnich posiadłościach niemiec­

kich F. Berwerth spostrzegł, że składa się nie z jednorodnej masy żelaza krystalicznego, jak to zwykle bywa, lecz z czterech wyraźnie zaznaczonych części, które stanowią jakgdyby zrostek bliźniaczy olbrzymi. Jedna część bryły okazuje zmiany wtórne, które prawdo­

podobnie zaszły wskutek ogrzania masy już po jej skrystalizowaniu.

(R. Sc.).

— W spółczynnik rozszerzalności stali niklowej

0 zawartości 36"/o niklu jest najmniejszy ze znanych dla ciał rozmaitych. Wynosi zaled­

wie jednę trzynastą współczynnika rozsze­

rzalności żelaza. W skutek tego stal niklowa staje się drogocennym materyałem do wyrobu wahadeł do przyrządów precyzyjnych, albo­

wiem usuwa niemal zupełnie potrzebę popra­

wek zależnych od temperatury. Stal ta po­

siada jeszcze inną, równie cenną własność, mianowicie, nie rdzawieje. Może przebywać całymi tygodniami bez zmiany w warunkach, w których stal zwykła pokrywa się grubą warstwą rdzy.

(R. Sc.).

— Tworzenie się sztuczne aliażu z żelaza, mie­

dzi i cyny.

E. Langaudin zajmując się często pokrywaniem galwanoplastycznem powierzch­

ni żelaza lub stopu cyną, spostrzegał, że blaszka w ten sposób utworzona nie ochrania jednak od rdzy. By usunąć możność rdza­

wienia, próbował tedy pokrywać metal naj­

pierw powłoką miedzi lub mosiądzu,

dopie­

ro zwierzchu cyną. Otóż jeżeli zeskrobiemy powłokę metalów aż do żelaza, nie spo­

strzeżemy wcale miedzi. "Utworzyła z cyną 1 prawdopodobnie żelazem (albowiem przyle­

ganie jest nadzwyczaj dokładne) rodzaj metalu białego, który doskonale osłania powierzchnię żelaza od rdzy.

(R. Sc.).

— 0 przyciąganiu akustycznem.

W lipskich Annałach fizycznych Robert Geigel opisał doświadczenia, wykazujące fakt przyciągania przez ciała dźwięczące umieszczone w pobli­

żu lekkich przedmiotów, jak np. blaszek staniolowych i t p. Według Geigla przyczy­

n ą

tego zjawiska są wahania powietrza, odpowiadające nader wysokim tonom, na które ucho ludzkie jest już po większej |

części niewrażliwe. Jeżeli trzymać będziemy kamerton dźwięczący tuż nad powierzchnią wody, to pod kamertonem poziom wody ule­

ga deformacyi i wykazuje wzniesienie. Do­

kładniejsze doświadczenia przeprowadzał Gei­

gel z kamertonem, pokrytym warstwą liko- podium.

T-

— Napięcie powierzchniowe powietrza ciekłego.

W r. z. w sprawozdaniach berlińskiej Aka­

demii nauk ogłoszone zostały rezultaty badań L. Grunmacha nad napięciem powierzchnio- wem powietrza ciekłego. W temperaturze

—190,3° C i wobec gęstości, nader nieznacz­

nie różniącej się od jedności, napięcie po­

wierzchniowe powietrza ciekłego waha się według tych doświadczeń w granicach od 11,6 do 12,6 (dyn na cm).

r

— Zdjęcie magnetyczne Indyj.

Towarzystwo królewskie w Londynie opracowało projekt zbadania elementów magnetyzmu ziemskiego w Indyach i poruczyło wykonanie go rządo­

wi indyjskiemu. Praca ta mieć będzie nietylko teoretyczne, lecz i praktyczne znaczenie.

Zauważono bowiem, że okresy posuch, mające nader szkodliwy wpływ na stan ekonomiczny mieszkańców Indyj, odpowiadają okresom plam słonecznych, które ze swej strony znaj­

dują się bez wątpienia w związku przyczyno­

wym z wahaniami elementów magnetyzmu ziemskiego.

(Globus).

—

Wiadomo, że ze zniżeniem temperatury energia życiowa organizmów staje się coraz słabszą, aż wresz­

cie zupełnie zanika; tak np. ameby już w temperaturze nieco niższej od 0° tracą zdolność ruchu i przyjmują charakterystyczną formę kuli, ich protoplazma ścina się. Dziele­

nie się jaj jeżowców zatrzymuje się w —2° do

—

C,

drożdże nie rozkładają już cukru w —10° C, bakterye tylko, według pięknie dokonanych doświadczeń Picteta, są wytrzy­

malsze i żyją jeszcze w —200° C.

Tem ciekawszem jest zjawisko, że niekiedy dla szybkiego, silnego rozwoju potrzebne jest pewne ochłodzenie ja j: tak np. badacze, którzy pracowali nad motylami, wiedzą o tem, że ze wszystkich poczwarek, które w ciągu zimy chowane były w ciepłym pokoju, otrzy­

muje się osobniki nieszczególne, tak samo i wiele cyst wymoczków dopiero wtedy prze­

budza się do życia, gdy przedtem były zamrożone lub wysuszone. Niekiedy też i na­

siona uprzednio zamrożone kiełkują wcześniej od innych. Już dawniej Steuer zauważył wpływ surowszej zimy na wiosenny rozwój planktonu i wskazał, że łagodna zima opóźnia i powoduje słabszy rozwój planktonu. Przyj­

muje on także, że niektóre rodzaje raczków, które na północy dorastają do znacznej wiel­

kości, w krajach, gdzie lato jest długie, łatwiej wyradzają się i zamierają. Stingelin zaś twierdzi, że rodzaje raczków wód słod­

kich stref gorących identyczne z rodzajami