А знаете ли вы, что такое сила? Многие думают, что это последняя ложка каши («В ней вся сила, малыш!»). На самом деле сила – это мера действия. Мама тащит домой упирающегося ребёнка. Приходится приложить силу! Чадо виснет на маме, тянет её обратно, на детскую площадку.

Возьмем, например, Солнце. Оно довольно далеко от Земли, если сравнить это расстояние с размерами самого земного шара. А всё равно притягивает и вращает нашу планету вокруг себя. Будто кто-то связал оба небесных тела невидимой верёвкой.

Даже слабое действие – это сила. Только маленькая.

Утренняя зарядка требует большой силы духа. На следующий день после спасения волка Бутям и Дёма для разминки прогулялись на Волнозеро. Они достигли Охраноры, миновали тыквенное поле, добрались до берега Быстрорека и направились к озеру (идти против течения по суше – совсем несложно). Демон Максвелла зашел в воду по плечи и поднимал два больших камня, как гантели, не вынимая из воды. Хомячок делал то же самое, но на берегу. Он не очень любил купаться, особенно когда прохладно. Судя по довольному лицу Дёмы, зарядка давалась ему без особого труда.

– Дёма, а что ты делаешь? – удивлённо осведомился Бутям.

– Силовые упражнения! – ответил легкоатлет (до тяжелоатлета он недотягивал, ни по собственному весу, ни по тренировочной нагрузке).

– Непохоже, чтобы ты прикладывал силу! Как будто кто-то другой работает за тебя.

– Это Архимед. Точнее, его сила.

– Кто такой Архимед? Главный врач?

– Нет, философ. Очень умный. Любил помыться. Лежит он однажды в ванне. Потом как выскочит, как выпрыгнет и крикнет во всё горло: «Эврика! Дай полотенце!»

– Эврика – это его жена? Забыл полотенце взять?

– Мне дай полотенце! Холодно! – повысил голос Дёма.

Он тщательно вытерся и продолжил:

– Архимед закричал: «Эврика!» – что означает «Нашёл!». А нашёл он, то есть осознал, что вода выталкивает всё в неё погружённое. Вот и камни в воде легче поднимать.

После купания друзья побродили семнадцать минут по берегу Волнозера, потом взобрались на Холм полюбоваться отличным видом на Хомоноры. Неплохое местечко для завтрака. Продукты были с собой. Дома Бутям собрал небольшой зелёный рюкзачок. Уложил термос со сладким чаем и аккуратно завёрнутые в бумагу бутерброды с сыром. Добавил три зелёных яблока и упаковку мармелада (какой же завтрак без мармелада!). Надо ли уточнять, кто именно нёс рюкзак во время прогулки, а кто шёл налегке, насвистывая развесёлые мелодии? Расположившись на травке у обрыва, с которого позавчера бросали камни, друзья приступили к трапезе.

– Чи-чи-чики! Чи-чи-чик! – услышали они.

Да, этот воробей обладал поразительным чутьём на угощение. Совершенно случайно у Бутяма в рюкзачке оказались бутерброды и для ЧиЧиЧика. Обсчитался ли хомячок, когда собирал провизию, или специально взял ещё порцию, мы доподлинно не знаем. Однако это угощение пришлось весьма кстати. Правда, как и всё вкусное, оно быстро закончилось.

– Ничего больше не осталось? – с надеждой спросил воробей и выразительно посмотрел на рюкзак, в котором лежало что-то объёмное.

– Если ты про еду, – уточнил Бутям, – тогда ничего не осталось. Любишь же ты поклевать в два зоба! Там мяч.

– Эх, – вздохнул Дёма.

Он тоже надеялся, что бутерброды не закончились.

– Давайте хоть мячик погоняем, – предложил ЧиЧиЧик.

– Только осторожно, – попросил Бутям. – Чтобы с обрыва не упал.

– Конечно! – отмахнулся демон Максвелла.

Через одну минуту сорок секунд на вершине Холма началась игра в одни ворота. Обозначавшие их палки разместили подальше от обрыва, чтобы в случае гола мяч не улетел. Дёма был вратарём. Он мастерски отражал все атаки Бутяма и ЧиЧиЧика. Мяч, будто заколдованный, летел ему в лапы. Но и для лучшего голкипера найдётся хороший удар. Демон Максвелла, казалось, уже пропустил гол, но ухитрился в последний момент отбить атаку.

– Ай-я-яй! – закричал хомячок. – Хватайте его!

Речь шла, разумеется, о мяче, который катился прямо к обрыву. Никакой возможности догнать его не было. Подбежав к краю, друзья обнаружили, что мяч преспокойно висит в воздухе и падать не собирается. Мячи, впрочем, совсем не умеют собираться, поэтому он просто завис. Затем потихоньку начал двигаться вверх.

– Выглядит так, будто он всплывает из-под воды! – заметил воробей.

– Опять твои проделки? – Бутям посмотрел на Дёму, как воспитательница на провинившегося малыша. – Что-то поменялось вокруг?

– Наверное, воздух стал плотным, как вода, – оправдывался Дёма. – Хорошо, что только за обрывом. А то было бы тяжело дышать!

– Почему мяч всплывает? – допытывался ЧиЧиЧик.

– Сначала лети, поймай его! – скомандовал Бутям. – Потом будем разбираться!

Воробей взмыл за мячиком. Через минуту он вернулся, толкая мяч перед собой. Однако воробьиный полёт выглядел странно. Будто ЧиЧиЧик только учился летать. Стоило мячу оказаться над землей, он упал и покатился самым обыкновенным образом.

– Так почему же мяч всплывает?! – настаивал ЧиЧиЧик.

– Это очень просто! Представь себе ванну с водой, – начал Дёма.

– Представь себе: я живу на дереве! У меня нет ванны, тем более с водой. Бассейн ещё попроси представить!

Воробей немного огорчился. Ему нравилось плескаться в лужицах, а собственная ванна была заветной мечтой. Его бы устроило даже небольшое корытце.

– Вспомни ванну у Бутяма. Нас интересует только вода в любой посудине. Будешь отвлекаться на ненужные детали – ничего не узнаешь! – строго сказал демон Максвелла.

Дёма рассказал друзьям о силе Архимеда. Когда речь заходит об Архимеде, не обойтись без полной ванны. Если погрузить в неё мяч, то уровень воды поднимется или лишнее выльется через край, потому что мяч занимает то место на глубине, где была вода. Вода в равновесии, то есть спокойная. Теперь на её месте – мяч. Он лёгкий – легче воды, поскольку внутри воздух. Значит, вода вытолкнет мяч, и он выпрыгнет. А если погрузить тяжёлую гирю такой же формы, то она утонет. Если насыпать в мяч немного песка, чтобы он весил, как вода…

– Тогда мяч испортится! – вмешался Бутям.

Хомячку стало жалко красивый кожаный мяч. Вдруг друзьям вздумается проверить теорию в его ванне и с его мячом?

– Испорченный мяч будет как бы висеть в воде. Сила будет действовать на него как на кусок воды. И он никуда не сдвинется.

– Кусок воды! Ещё скажи – капля льда! – хихикнул Бутям.

– Не придирайся к словам! – рассердился малыш. – Я говорю про ту воду, которая должна быть на месте мяча. Сами просили рассказать про силу Архимеда!

– Того Архимеда, что из ванны? – спросил Бутям.

– Конечно. Кстати, поэтому в воде гантели легче поднимать. Сила Архимеда тащит их вверх. Помнишь нашу зарядку?

– Ага! Может, там, над обрывом, сила Архимеда и на меня действовала. Странные ощущения у меня от полёта. Ну-ка, попробую ещё разок, – заинтересовался воробей.

– Давай-давай, – поддержал Бутям.

– Вы только посмотрите! – ЧиЧиЧик грациозно взлетел из низины. – Раньше я часто махал крыльями. Теперь я могу планировать! Как орёл на огромных крыльях!

– Да-а-а! – восхитились друзья.

Раньше воробей дрожал, как поплавок на быстрине. Несколько взмахов, затем короткая пауза, потом опять работа крыльями. Похоже на хаотические подрагивания.

– Во-от! Я настоящий орёл! Я парю‑у‑у! Ой!

Новоиспечённый орёл миновал край обрыва. Оказавшись прямо над друзьями, он тут же плюхнулся на землю, словно воздух перестал его держать. Дёма и Бутям еле успели отскочить.

– Ты что?! – закричали друзья.

– Чего-то не хватает. Как если бы в шарлотку забыли положить яблоки.

– Наверное, край обрыва – это граница. Словно дерево упало в ручей, и он потёк по-другому.

С одной стороны вода, как и раньше, а с другой – сухо, – предположил Бутям.

– Ха! Я сегодня видел такую картинку. В Быстрорек рухнула большая берёза. Бедняга Макопа! Её домик очень близко, наверное, уже затопило, – чирикнул воробей.

– Постой! Ты видел, что Макопа в беде, и не помог ей?! – возмутился Бутям.

– Почему же не помог? Я посоветовал выносить всё на холмик. Добрый совет дорогого стоит! Не мог же я эту берёзу убрать? Ну что застыли, как желе? Желатина наглотались? Продолжаем игру!

Дёма потянулся за мячом, но хомячок остановил его:

– Надо помочь Макопе.

– А вдвоём-то вы что сделаете? Смешно даже, – ехидно чирикнул воробей. – Смотрите лучше, это раз в двадцать смешнее!

ЧиЧиЧик вытянул одну лапку в сторону и надулся, как рыба-ёж. Потом воробей завалился на бок, не меняя позы.

– Чего не хохочете? Это же лучший гэг в Хомонорах!

– Совсем не смешно! – отрезал Бутям. – А Макопе уж точно невесело! Бежим спасать!

– Ну чем вы ей поможете? – вздохнул ЧиЧиЧик. – Как вы уберёте огромное дерево?

– Попросим чёрных муравьёв. Их много, и они сильные!

– Пока они доберутся, дом станет подводным.

– Сначала навестим муравейник!

Друзья помчались в долину, потом по направлению к Тыквоскладу и дальше в лес, где недавно пришедшие чёрные муравьи основали муравейник.

– Кто такая эта Копа-Макопа? – на бегу спросил Дёма.

Ему показалось, что он недавно слышал похожее имя.

– Ах! – выдохнул Бутям. – Это самая красивая, добрая и умная девчонка среди хомяков Тейлора.

– Самая умная? Девчонка? Так не бывает! – усомнился Дёма. – Небось помешана на розовом цвете и читает книжки про любовь.

– Бывает! Увидишь сам!

– Не страшно ей жить так далеко? Это же опасно, вспомни хотя бы Серволка!

– А жить вообще страшно, – вставил воробей.

– От непрошеных гостей у неё есть отличная защита. Сама придумала! Любой враг поймёт, что значит выражение «нечем дышать».

Муравьи, конечно, сразу согласились помочь. Они были трудолюбивые и отзывчивые. Не то что их рыжие сородичи. Но подмога-то нужна немедленно. Как добраться до нужного места?

– Говорил же вам! Пока дойдёте, там пруд будет вместо домика, – ворчал ЧиЧиЧик.

– А это что такое? – Дёма указал на голубую груду, похожую на кучу тряпья.

– А-а-а, это воздушный шар, – вспомнил хомячок. – Мы в прошлом году летали, пока не сломалась горелка для нагрева воздуха. Всё остальное – в порядке. Даже корзина для пассажиров привязана!

– Придумал! – закричал демон Максвелла. – Вместо горячих молекул воздуха могут быть муравьи! Если они забе́гают, как разогретые молекулы, то сила Архимеда будет выталкивать шар вверх. Как мячик из воды. Как воздух сегодня держал ЧиЧиЧика в полёте!

– Не понимаю. Муравьи же не воздух, – удивился воробей.

– Знаю, но у них могут появиться такие же свойства, как у молекул. Например, мы с Бутямом недавно в воде растворялись.

– Давай попробуем! – закричали муравьи.

Затея Дёмы их воодушевила. Ещё бы, насекомым нечасто выпадает случай полетать на воздушном шаре. Тем более в воздушном шаре. Внутри, вместо горячего газа!

Шар быстро надулся и, когда все муравьи забежали в оболочку, начал подниматься. Бутям и Дёма едва успели запрыгнуть в корзину.

– Ура! – радовались чёрные молекулы, резвясь внутри небесно-голубого летающего объекта.

Вот уже показался домик Макопы, поваленное дерево… Ручей подступил к самому крыльцу – того и гляди вломится в дом без спросу. Хозяйка стояла по щиколотку в воде, в одной лапе держала потрёпанную книжку «Теория графов», а в другой – розовый носовой платочек. Макопа отказывалась поверить, что уютный домик затопит по флюгер, но часть вещей предусмотрительно отнесла на холмик.

«Как я и говорил! Читает про принцев и принцесс. Про графов всяких», – подумал демон Максвелла. Он не знал, что теория графов – это особый раздел математики.

Дёма определил название книжки, поскольку шар был уже близко. Ветер уносил спасателей от запруды. Давно пора снижаться, но они пролетели мимо.

– Стойте! Перейдите на шаг! – скомандовал Дёма муравьям.

– Непонятно! Нам стоять или идти?

– Ходите. При низкой температуре молекулы замедляются. Тогда мы начнём снижение!

– Ладно! Тем более что мы немного устали!

Через две минуты шар благополучно приземлился на холмике между зелёным торшером и плетёным креслом-качалкой (как хрупкая Макопа смогла всё это притащить?!).

– Навалились! Давай-давай! Уберём это полено! – Муравьи сразу принялись за дело. – Тянем-потянем! Что-то совсем не идёт!

– Очень тяжёлое, – огорчился Бутям. – Неужели домик всё же затопит?!

– Ребята, придумайте что-нибудь! Помогите! – всхлипнула Макопа.

«Вот если бы эта тяжесть плавала в воде! Вода выталкивает дерево, и его было бы проще ворочать, – задумался Дёма. – Сегодня изменение законов природы связано с силой Архимеда!»

– Попробуем ещё! – сказал он вслух. – Я вам помогу!

Огромный ствол так и не шевельнулся. Подошла Макопа, тоже схватилась… Все почувствовали, что берёза подалась и немного сдвинулась! Ещё пара попыток…

– Навались! Тянем-потянем!

Вытянули дерево! Русло освободилось, и вода начала уходить.

– Ой-ёй! – закричала Макопа, указывая на Дёму. – Что здесь делает этот? Серволк!

– Ты чего? – удивился Бутям. – Это же наш друг Дёма, демон Максвелла. Прибыл издалека, очень нам помогает. Тебе тоже, кстати. Думаешь, мы просто так убрали огромное дерево? Это сила Архимеда помогла. Дерево всплыло! Рядом с Дёмой что-то происходит не так, как обычно.

– А ты думаешь, я просто так испугалась? – насупилась Макопа. – Он хотел меня съесть! Приговаривал «аллё»! Только Серволк так говорит, ты же предупреждал!

– А ты, оказывается, знаком с Макопой! И молчал? – Хомячок недоуменно посмотрел на Дёму.

– Мы познакомились при странных обстоятельствах, – промямлил тот.

– Да уж, да уж! – язвительно согласилась жертва потопа. – При весьма странных обстоятельствах!

– Ту-ту! Ру-ту! Ру-ту-ту! – издалека донеслись звуки рога.

– Это же сигнал тревоги! Папаша Хом достал Рог Беды и зовёт всех на помощь!

– Но ведь этот Рог применяют только в крайнем случае! Это же значит…

– Это значит, в долине вводится Особое Положение. Ну и ну! – воскликнул Бутям. – Надо бежать к Хомодому!

– А что это – Особое Положение? – на бегу спросил Дёма, радуясь, что неприятный разговор удалось замять.

– Значит, случилось что-то необычное и все должны объединиться, чтобы спастись. В это время действуют правила перемирия:

1. Серволк не ест других зверей. Звери не едят Серволка и друг друга.

2. Все силы направляются на защиту долины и её обитателей.

3. Когда опасность исчезнет, правило номер один действует ещё один день.

– Да-да, первое правило очень разумное. Надеюсь, Серволк знает, что его не съедят, и будет помогать, – заметил Дёма. – Если, конечно, никуда не смоется, – добавил он.

Заметки Дёминого папы

Единство и борьба противоположностей

Случалось ли вам спорить просто так? Возражать из непонятного упорства, зная, что неправы? Конечно, это выглядит нелепо, как ванна в саванне, но иногда бывает. Есть и в физике силы, которые противодействуют другим силам. Постоянно. Например, сила Архимеда. По своей природе она всегда противоположна силе тяжести. Можно сказать, что она облегчает нам жизнь. Если не жизнь, то хотя бы ношу. Так, благодаря силе Архимеда Дёма схитрил и уменьшил нагрузку во время зарядки. Гантели, погружённые в воду, проще поднимать, чем те же гантели на суше. Когда будете принимать ванну, вспомните Архимеда и его силу. Откройте слив и наблюдайте, как снижается уровень воды. Вода уходит, а тело словно наливается тяжестью.

Возьмём любой предмет, плотность которого равна плотности воды. То есть предмет, который весит, как вода того же объёма. Он поплывёт, полностью замещая воду, которую вытеснил. Этот предмет – словно «кусок воды». Сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Когда Бутям, Дёма и ЧиЧиЧик играли в футбол, плотность воздуха над обрывом увеличилась (демон Максвелла же рядом!). Мяч оказался такой же плотности, как и воздух над обрывом, а потому «завис». Этот же уплотнённый воздух удерживал воробья в полёте, как вода пловца. ЧиЧиЧику уже не приходилось часто махать крыльями, он мог планировать, как орёл.

Ясно, что, если в воду бросить что-то тяжёлое (значит, более плотное, чем вода того же объема), оно утонет. Если упавший предмет окажется легче воды, он всплывёт. Если предмет будет весить, как вода того же объёма, он «зависнет» в воде. На картинке 23 показана модель плавания разных тел. Вы легко сможете воспроизвести её в собственной ванне.

Картинка 23. Плавание

В бутылочке А больше песка, чем в Б.

Хотя сам материал бутылочки может быть плотнее воды, но внутри её есть и воздух. Всё вместе, «система Б» (так по-научному мы назовём бутылочку Б с песком и воздухом), легче воды, значит «система Б» всплывёт. Почему в море не тонут огромные металлические корабли? У них настолько большой объём, что вся вода, которую вытесняет корабль, весит гораздо больше. Часть корабля находится под водой. Если бы корабля не было, на этом месте была бы вода. Посмотрите на игрушечный кораблик (модель настоящего корабля) на картинке 24. В стакане – вода, которую он вытеснил. Кораблик тянет вверх та сила, которая тянет вниз воду в стакане. (Помните, что сила Архимеда действует против силы тяжести?) Кстати, объём воды, которая вылилась в стакан, называется «водоизмещение». У каждого корабля оно своё, и капитан его знает, иначе можно утопить судно, взяв на борт лишний груз.

Картинка 24. Водоизмещение

Кораблик А вытесняет воду, для наглядности собранную в стакане Б. Эта вода называется водоизмещением корабля А.

Если же что-либо станет легче воздуха, оно взлетит. Например, горячий воздух внутри воздушного шара (обычно нагревается горелкой – см. картинку 25) легче холодного. Даже если к этому тёплому воздуху прицепить оболочку воздушного шара и корзину с пассажирами. Около Дёмы в тот день менялась сила Архимеда. Везде она была больше, чем обычно. Кроме того, тяжёлые муравьи смогли выступить как молекулы. Оказалось, достаточно вести себя соответственно, а именно бегать и суетиться внутри шара. И чем больше они носились в оболочке, тем «горячее» был газ из муравьёв, тем сильнее сила Архимеда тащила шар вверх. Демону Максвелла даже пришлось просить муравьёв замедлиться, чтобы спуститься к домику Макопы. Макопе повезло дважды. Во-первых, рядом с деревом, запрудившим ручей, оказался демон Максвелла. Во-вторых, рядом с ним увеличивалась сила Архимеда. Именно она облегчила дерево, чтобы друзья оттащили его в сторону.

Картинка 25. Воздушный шар

А) Обычный. Воздух нагревается газовой горелкой.

Б) Шар, в котором муравьи заменяют горячий воздух.