Перельман Я.И. - Знаете ли вы физику (1107596), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Возвращаться к элементарной физике не принято, и она обычно ' закрепляется памятью в том вице, в каком воспринята ,: 'была незрелым умом школышка-подрос.гка. В, итоге элементы физической науки, фундамент всего естествознания и всей техники - оказываются заложенными довольно шатко. Сила рутины здесь так велика, что некоторые физические предрассудки случается обнаруживат ь иной раз даже у специалистов, "фнзиков.
': ' ПРедлагаемая книга представляет собою как бы '. пространную физическую «викторину», которая должна помочь читателю установнгтч насколько в действитель' ности овладел он основами физики. Однако — это никак не' вопросник для экзамена; большая часть вопросов принадлежит к таким, которые едва лн когда-нибудь предлагались на экзаменах. Напротив, книга рассматриваетт материал, обычно проскальзывающий мимо сетей опроса на экзаменах, хозя вопросы нашей «вик,торнныв тесно связаны с элементарным курсом физики.
При кажущейся простоте, вопросы кроют в себе, 7 зачастую, неожиданность для читателя. Иные представляются до того простыми, что у каждого готов на них ответ, который оказывается, однн.ко, ошибочным. Конечная цель книги --убедить читателя, что область элементарной физики гораздо богаче содержанием, чем многие думают„а попутно — обратить внимание на ошибочность ряда ходячих физических представлений.
То и другое должно побудить читателя критически пересмотреть и тгцательно провез. рить багаж своих физических знаний*'. Я. Перельман и Подбирая материал для этой книги, я избегал повторения того, что рассмотрено в других моих сочинениях. Читатель, ие знакомый с моими «Занимательной физикой» (две части) и «Занимательной механикой», а также с «Физикой на каждом шагу», найдш и там рал страниц, отяечаюгннх целям настошцей книги. 1.
МЕХАНИКА ВОПНОСЫ 1. Мельчайщая мера длины. Назовите са- муЮ маленькую меру длины. й; Нвибольпгая мера длины. Назовите самую большую меру длины. 3. Легкие металлы. Металлы легче воды. Существуют ли металлы легче воды? Назовите самый легкий металл. 4. Вещество наибольшей плотности. Как велика плотность самого плотного вещества в мире? б."На необитаемом острове. Вот один из вопросов знаменитой Эдисоновой викториныв': "-нЕсли бы Вас высадили на один из тропических островов Тихого океана без всяких орудий, как сдвинули бы Вы там с места трехтонный груз †ска„ имегощую 100 фугов в горизонтальном протяжении и''15 футов в вертикальном?» б. Модель Эйфелевой бапьчи.
Железная Эйфелева бап!ин высотою 300 м (! 000 фугов) весит 9000 т. СкОлько должна весить сочная железная модель этой бапнги (рис. 1) высотою 30 см (один фут)'? 7. 'Тьгеича атмосфер под пальцем, Можете ли Вы оддс цальцем произвесги давление в 1 000 ат? ~ 'За два года до смерти американский изобретатель пожелал поощрить стипендией наиболее сметливого ~сношу Соединенных Штатов Америки.
С разгплх концов страны были направлены к нему о7вгрснпейпше школьники, по одному ог каждо»о штата, и Эдисон, во главе особой учрежденной им комиссии, подвер~ молодых людей иеньгтаинш, т1редложив ответить письменно на 57 вопросов из физики, химии, ьигематики и . общего характера. Победителем ' в состязании оказался шесзнаццатнлетннй Внльбур Хастон из детр5?йта.
Будупже покажет, правилен ли был выбор комиссии и сделавши ли этот юноша выданвцимся изобретателем. 8. Сто тысяч атмосфер силою насекомого. Может ли насекомое производить давление в 100 000 ат? 9. Гребец на реке. По реке плывет весельная лодка и рядом с ней --щепка. Что летуче для гребца: перегнать щепку на 1О м или то на столько жс отстать от нее? — 10. Флаги аэростата Аэростат несется ветром в северном направлении. В какую сторону протягиваются УВФ при этом флаги на его гондоле? 11.
Круги на воде. Камень, брошенный в стоячую воду. порождает волны„разбегающиеся кругами (рнс. 2). Какой формы получаются волны от камня, брошенного в текущую воду реки? Рис. и скОлькО весит 12 Закон инерции и живые сутаьаи 'модель Эйфег е- щества. Подчиняются ли живые вой башни ?в.
б)? существа закону инерции? 13. Движение и внутренние силы. Может ли тело прийти в движение под действием одних только внугренних сил? 14. Трение как сила. Почему трение всегда называют силой несмотря на то, что оно само по себе не может продлить движение (поскольку всегда направлено против движения)'? 15. Трение и движение животных. Какую роль играе» трение в процессе движения живых существ? 16. Без трения. Вообразите, что Вы находитесь на горизонтальной, идеально гладкой поверхносги. Каким Рнс.
2. Какой формы волны о| брошенного тела в текущей воде (в. 11)? .способом могли бы Вы переместить свое тело в желаемом направлении? 17. Натюкение веревки. Следующая задача взята из учебника механики А. В. Цинтера: «х(тобы разорвать веревку, человек тянет ее руками за конць> в разные сгороны, причем каждая рука тянет' с силою 10 кг (! 00 Н). Не разорвав таким образом веревки, человек привязывает один ее конец 'к гвоздю, вбитому в стену, а за другой .гянет обеими руками с силою 20 кг (200 Н). Сильнее ли натягивается веревка во втором случае?в 18.
Магдебургскве полугпария. В своих знамени-гых опытах с «магдебургскими полушариями» Отто Герике впрягал с каждой стороны по 8 лошадей, Не лучше ли было прикрепи гь одно полушарие к стене, а к другому припрячь 16 лошадей? Получилась ли 'бы в этом случае более сильная тяга? Ю.. безмен. Взрослый может вытянуть на безмене 10 кг (100 Н)„ребенок — 3 кг (30 Н).
Сколько покажет указатель безмена, если оба станут растягивать его одновременно в противоположные стороны? Ж Движение лодки. В немецком научно-популярном журнале указаны два способа использования энергии , газовой струи для движения лодки, схематически изображенные на рис. 3. Какой способ действеннее? :ее Уие. 3. Какой из эвих способов двигвгь лодку дейсгвеннее (в.
Зо)? 21. На воздуниюм шаре. С воздушного шара, непод— — — вижно держащегося в воздухе, $ „". 2 Ц?;.-':.':- свободно свешивается лестница (рис. 4). По ней начал взбираться человек. Куда при этом подвинется шар: вверх — или вниз? '! 22. Муха в банке. На внутренней стенке закрытой банки, уравновешенной на чувствительных весах, сидит муха ,.ф (рис. 5). Что произойдет с не„:фф сами, если, покинув свое ме- ,Д' сто, муха станет летать внутри банки? Р«с 4 Ку га вола~~ езс« 23. Маятник Максвелла.
к~р«г1«~ (к 2Н! В последнее время большую популярность на Западе, особенно в Америке, приобрела занимательная игрушка, называемая там «йо-йо». Это-- катушка, которая спускается на разматывающейся ленте и сама затем поднимается. Игрушка не новостгс ею развлекались еще солдаты наполеоновских армий и даже, по словам сведущих людей, герои Гомера. С точки зрения механики, «йо-йо» есть не что иное, как видоизменение общеизвестного маятника Максвелла (рис. б): небольшой маховичок падает, разматывая навитые на его ось нити, и приобретает посгепенно столь значительную энерг ию вращения, что, разрсрнув нити до конца, продолжает вращаться, вновь наматывая их и, следоватсльно, поднимаясь вверх.
При подъеме, вследствие превращения кинетической энергии в потенциальную„маховик замедляет вращение, наконец останав- Р«„5 3«„,„„» „,„, л«о,»„«Д ЛИВаЕГСЯ И ВПОВЬ Налнпаст «еав«с («22). падение с в(эан,синем. Опу- ..:.У исси. Рис. а Мавтаик Максвелла Ок 23). Рис. т Чхо покаав1вае1 пружин- ный безмен (в. 23)? сияние .и подъем маховичка повторяются много раз„ пока первоначальный запас энергии не рассеется в виле теплоты, возникающей при трении. Прибор Максвелла описан здесь для того, чтобы предложить следующие вопросы. Нити маятника Максвелла прикреплены к пружинному безмену (рис.
7). Что должно происходить ,с:указателем безмена в то время, когда маховичок исполняет своей танеп вверх и вниз? Осганегся ли укаватель в покое? Если будет двигаться, то в какую .сторону? 24, Плотничий уровень в вагоне. Можно ли в дви. жущемся поезде пользоваться плогничьим уровнем (с нузырьком) для определения наклона пути? , 25. Отклонение пламени свечи. а) Паренося в комнате с места на место горящую свечуу мы замечаем, что пламя в начале движения отклоняется назад.
Куда отклонится оно, если переносить свечу в закрытом фонаре? 'б) .Куда отклонится пламя свечи в фонаре, если равномерно кружить фонарь вокруг себя вытянугой рукой? 26. Согнутый стержень. Однородный стержень урав, . иовещен, подпертый в середине (рис. 8). Какая часть стержня перетянет, если правую его половину согнуть вдвое (рис, 9)? )3 Рис. 8.
Стержень уравновензен Рис. 9. Сохранится ли равяове- (в. 26). сие (в. 26)? 27. Два безмена. Который из двух изображенных на рис. ! О пружинных безменов, поддерживающих стержень СЪ в наклонном положении, показывает большую нагрузку? Рис. 10. Какай из безменов на- Рис. ГП Задача о кривом рычаге гружен сильнее (в. 27)2 (в. 23). (См.