Файл: Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2020

Просмотров: 3314

Скачиваний: 16

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

159

4

Интересующиеся

этим

вопросом

см

книгу

Кайтанов

К

.

Повесть

о

парашюте

. – 

М

.: 

Детская

литература

, 1981. 

5

Установившаяся

скорость

падения

в

действительности

даже

уменьшается

со

време

-

нем

из

-

за

увеличения

плотности

воздуха

при

приближении

тола

к

Земле

6

Строго

говоря

боевой

или

охотничий

бумеранг

в

случае

промаха

не

возвращается

О

разных

типах

бумерангов

их

форме

и

полете

читатель

может

узнать

из

статьи

Гесс

Ф

.

Бумеранг

. – 

В

кн

.: 

Опыты

в

домашней

лаборатории

 / 

Под

ред

И

К

Кикоина

. – 

М

.: 

Наука

1980, – (

Библиотечка

 «

Квант

», 

вып

. 4). 

К

главе

четвертой

1

Быстро

вращающееся

вареное

яйцо

может

 «

развернуться

», 

встав

вертикально

на

од

-

ни

из

острых

концов

Впрочем

вы

можете

даже

сразу

заставить

крутое

яйцо

вращаться

в

таком

положении

Но

с

яйцом

сырым

вам

вряд

ли

удастся

это

проделать

2

Для

любителей

экспериментировать

отметим

что

в

опыте

вместо

резинового

колеч

-

ка

удобно

использовать

липкую

лепту

3

Взрослое

растение

на

быстро

вращающемся

колесе

ведет

себя

иначе

Для

больших

растений

соизмеримых

с

радиусом

колеса

становится

существенной

неоднородность

искусственной

силы

тяжести

что

приводит

к

тем

же

явлениям

которые

уже

рассматрива

-

лись

в

этой

главе

 (

когда

речь

шла

о

центробежном

эффекте

). 

Кроме

того

на

растение

мо

-

жет

оказывать

влияние

искусственный

ветер

возникающий

при

быстром

вращении

колеса

Поэтому

рис

. 41 

следует

рассматривать

лишь

как

условный

который

однако

вполне

соот

-

ветствует

действительности

когда

растение

мало

4

В

наше

время

возникла

новая

экспериментальная

паука

 – 

космическая

ботаника

изучающая

влияние

искусственной

тяжести

и

невесомости

на

рост

растений

Нашими

уче

-

ными

и

космонавтами

был

проведен

целый

цикл

исследований

на

центрифугах

и

в

услови

-

ях

длительной

невесомости

на

орбитальных

станциях

доказавший

фундаментальное

зна

-

чение

гравитации

в

жизни

растений

на

всех

этапах

его

развития

Уже

на

уровне

клетки

протекающие

в

ней

процессы

могут

зависеть

от

силы

тяжести

5

Что

касается

вечного

движения

то

под

этим

выражением

подразумевается

непре

-

кращающееся

движение

без

совершения

работы

6

Невозможность

устройства

вечного

двигателя

обсуждалась

Леонардо

да

Винчи

Кар

-

дано

Стевином

Галилеем

Декартом

Гюйгенсом

и

другими

учеными

Многовековой

спор

о

вечном

двигателе

и

неудачные

попытки

его

создания

оказали

плодотворное

влияние

на

установление

закона

сохранения

энергии

К

главе

пятой

1

Можно

предложить

другое

объяснение

факта

почему

древние

римляне

строили

та

-

кие

 «

дорогие

» 

акведуки

У

них

просто

не

было

подходящих

труб

Сообщающиеся

сосуды

с

большим

перепадом

высот

 – 

это

водопровод

с

толстыми

герметическими

трубами

  (

и

уп

-

лотнениями

), 

способными

выдерживать

относительно

большое

давление

воды

Водопро

-

вод

каменной

кладки

 «

дешевле

» 

в

эксплуатации

когда

вода

течет

по

желобу

или

трубе

на

поверхности

образуя

искусственный

сток

из

-

за

перепада

высот

2

Для

опыта

можно

использовать

любую

жесткую

трубку

с

ровными

краями

на

торце

3

Речь

идет

об

известной

задаче

которая

имеет

собственное

название

 «

гидростатиче

-

ский

парадокс

». 

4

Для

опыта

Плато

подойдет

также

подсолнечное

масло

если

под

рукой

нет

оливково

-

го

Обратите

внимание

на

то

что

если

маленький

стакан

 (

вместо

него

можно

использовать

наперсток

не

сполоснуть

водой

то

опыт

может

не

удаться

И

наоборот

эксперимент

легче

выполнить

если

налить

в

маленький

стакан

чуть

-

чуть

воды

а

потом

уже

добавить

масло

При

некоторых

условиях

в

этом

опыте

наблюдается

граница

раздела

воды

и

спирта

когда

две

жидкости

не

перемешаны

В

этом

случае

все

плавающие

в

большом

стакане

масляные

капли

как

бы

зависают

на

одной

глубине

а

большой

масляный

шар

приобретает

сплюснутую

форму

Без

принудительного

перемешивания

граница

раздела

воды

и

спирта

исчезает

медленно


background image

160 

е

а

Если

нет

чистого

спирта

опыт

Плато

можно

проделать

с

каким

-

либо

готовым

спирто

-

вым

раствором

В

таком

случае

лучше

использовать

касторовое

масло

плотность

которого

не

так

сильно

отличается

от

плотности

воды

как

подсолнечного

5

При

комнатной

температуре

анилин

всплывает

в

растворе

приготовленном

из

 40 

г

поваренной

соли

на

 1 

л

воды

Опыт

с

анилином

надо

проводить

осторожно

Пары

этого

вещества

вредные

6

) HH

При

равномерном

движении

сила

тяжести

капли

уравновешивается

силой

сопро

-

тивления

воздуха

которая

является

функцией

скорости

размера

капли

и

плотности

возду

-

ха

Более

детальное

рассмотрение

задачи

требует

учета

изменения

массы

капли

падающей

во

влажной

атмосфер

7

) HH

Большой

температурный

коэффициент

расширения

 – 

это

особенность

многих

го

-

рючих

жидкостей

а

не

только

керосин

8

Можно

воспользоваться

тонкой

полимерной

пленкой

например

кусочком

целлофа

-

на

9

Проще

всего

опыт

получается

с

монетой

из

алюминиевого

сплава

10

Закон

Архимеда

в

обычной

форме

при

действии

на

тело

капиллярных

сил

не

приме

-

ним

Под

плавающей

иглой

которая

не

смачивается

водой

поверхность

жидкости

проги

-

бается

и

выталкивающая

сила

  (

результат

гидростатического

давления

определяется

глу

-

биной

на

которую

погружается

плавающая

игла

11

Много

интересных

и

красивых

опытов

с

мыльными

пленками

описано

в

книге

Ку

-

рант

Р

.

Роббинс

Г

Что

такое

математика

. – 

М

.; 

Л

.: 

ОГИЗ

, 1947. 

Заинтересованный

чита

-

тель

найдет

там

также

еще

один

рецепт

жидкости

для

изготовления

прочных

пузырей

12

Эффект

в

значительной

степени

определяется

температурной

зависимостью

по

-

верхностного

натяжения

раствора

При

сильном

морозе

пузырь

лопается

13

Современные

воронки

из

прессованной

пластмассы

которые

используются

в

быту

сделаны

как

раз

с

учетом

этих

пожеланий

14

Соответственно

на

 2,5 

кг

масса

дерева

больше

массы

железа

хотя

в

воздухе

вес

этих

тел

одинаков

и

равен

 1 

тс

Это

последнее

обстоятельство

и

подразумевалось

в

условии

задачи

Если

бы

говорилось

о

равенстве

масс

железа

и

дерева

то

при

взвешивании

в

возду

-

хе

вес

дерева

оказался

бы

меньше

веса

железа

Действительно

дерево

имеет

больший

объ

-

ем

Следовательно

выталкивающая

сила

воздуха

уменьшающая

вес

для

дерева

больше

чем

для

железа

И

тонна

дерева

в

такой

постановке

задачи

оказалась

бы

легче

тонны

желе

-

за

К

главе

шестой

1

Существующий

сейчас

способ

укладки

рельсов

на

железобетонные

шпалы

позволяет

реализовать

так

называемое

  «

бесстыковое

» 

железнодорожное

полотно

рельсы

длиной

в

сотни

метров

и

без

стыков

. (

К

месту

будет

сказано

что

на

Октябрьской

железной

дороге

полотно

уложено

именно

таким

образом

.) 

Почему

же

такая

дорога

не

разрушается

в

жар

-

кий

день

А

просто

потому

что

нагретые

рельсы

которые

бы

удлинились

будь

они

 «

сво

-

бодными

» (

т

е

с

зазорами

между

рельсами

), 

теперь

не

удлиняются

а

находятся

вместе

со

шпалами

в

напряженном

состоянии

При

этом

нагрузки

которые

  «

принимает

» 

на

себя

железнодорожное

полотно

не

превышают

критическую

величину

или

так

называемый

предел

устойчивости

При

существующем

перепаде

температур

линейные

деформации

полотна

 (

изгибы

еще

малы

и

не

служат

помехой

движению

поездов

Если

представить

что

каким

-

либо

образом

шпалы

на

  «

бесстыковой

» 

железной

дороге

удалось

бы

убрать

то

в

жаркий

день

рельсы

находясь

в

напряженном

состоянии

, «

сыграли

» 

бы

образовав

в

неко

-

торых

местах

волнистую

 «

змейку

». 

2

Серебряная

ложка

обжигает

пальцы

не

потому

что

теплопроводность

серебра

боль

-

ше

чем

меди

  (

разница

меньше

 10%), 

а

потому

что

теплоемкость

серебра

почти

в

 2 

раза

меньше

чем

меди

Поэтому

при

одном

и

том

же

потоке

тепла

 (

а

это

условие

для

одинако

-

вых

ложек

приблизительно

выполняется

серебро

нагревается

до

более

высоких

темпера

-

тур

чем

медь

Заметим

что

старые

медные

ложки

иногда

еще

встречающиеся

в

обиходе

покрыты

тонким

слоем

олова

и

поэтому

по

виду

напоминают

серебряные


background image

161

м

важного

механизма

теплопередачи

от

замерзающей

воды

к

полозьям

коньков

так

как

им

тепло

Поэтому

температура

полозьев

выше

чем

температура

окру

исходить

не

при

 0 °

С

а

при

более

низкой

темпе

-

ратуре

воздуха

Дело

в

том

что

дорожки

т

более

  «

грязными

», 

чем

окружаю

-

щий

снег

В

таком

случае

под

солн

и

легко

прогреваются

и

снег

тает

даж

3

Если

огонь

потухает

воздух

охлаждается

и

сжимается

вода

из

ведра

выливается

в

сосуд

и

дверь

под

действием

противовеса

опять

закрывается

На

рис

. 73 

это

обстоятельст

-

во

не

отмечено

4

Известно

много

образцов

самозаводящихся

часов

сходных

с

описанным

механиз

-

мом

или

же

построенных

по

другому

принципу

Сейчас

выпускаются

наручные

часы

с

подзаводом

маятникового

типа

Неравномерность

движения

человека

при

обычных

его

перемещениях

вполне

достаточна

для

завода

таких

часов

5

Из

-

за

того

что

у

вертушки

есть

складки

 (

т

е

она

не

плоская

), 

геометрический

центр

(

центр

симметрии

не

совпадает

с

центром

тяжести

который

находится

вне

бумажки

По

-

этому

строго

говоря

следует

написать

так

«

Перегните

листок

по

средним

линиям

и

снова

расправьте

оставив

небольшие

изломы

на

складках

вы

будете

знать

где

находится

геометрический

центр

вашей

фигуры

  (

центр

симметрии

). 

...

Бумажка

останется

в

равновесии

ее

центр

тяжести

и

точка

опоры

находятся

на

одной

вертикали

причем

как

бывает

всегда

при

устойчивом

равновесии

центр

тяжести

бумажки

ниже

точки

опоры

Но

от

малейшего

дуновения

бумажка

начнет

вращаться

на

острие

». 

6

Если

вращение

почему

-

либо

не

наблюдается

то

вероятнее

всего

вы

взяли

слишком

толстую

и

тяжелую

бумажку

для

этого

эксперимента

Попробуйте

приготовить

другую

вертушку

7

На

рис

. 82 

показан

верх

одной

из

наиболее

популярных

в

прошлом

моделей

кероси

-

новой

лампы

с

абажуром

8

Обычные

сорта

бумаги

обугливаются

при

такой

температуре

Поэтому

опыт

реко

-

мендуется

проводить

с

оловом

 (

температура

плавления

 232 °

С

или

каким

-

либо

легкоплав

-

ким

припоем

9

) HXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Детальный

анализ

задачи

о

скольжении

конькобежца

по

льду

в

морозную

погоду

должен

проводиться

с

учето

при

замерзании

воды

при

атмосферном

давлении

ее

температура

повышается

до

 0 °

С

и

тепло

  (

скрытая

теплота

плавления

льда

передается

стальным

полозьям

коньков

сравни

-

тельно

хорошо

проводящ

жающего

воздуха

Ссылку

на

этот

эффект

заинтересованный

читатель

может

найти

например

в

книге

Уокер

Дж

.

Физический

фейерверк

. – 

М

.: 

Мир

, 1979. 

10

Аналогичным

свойством

обладают

висмут

галлий

сурьма

и

германий

а

также

не

-

которые

сплавы

например

чугун

у

которых

как

и

у

льда

температура

плавления

понижа

-

ется

с

ростом

давления

11

Протоптанные

дорожки

покрываются

льдом

не

из

-

за

добавочного

давления

пешехо

-

дов

 (

оно

сравнительно

мало

!), 

а

по

другой

причине

Чистый

спрессованный

снег

 – 

это

еще

не

лед

сколько

бы

по

нему

ни

ходили

люди

Но

в

оттепель

верхний

слой

дорожки

тает

Вода

легко

впитывается

снегом

и

потом

уже

при

морозе

образуется

прочный

ледяной

наст

Таяние

снега

на

дорожке

может

про

часто

бываю

цем

темные

участк

е

на

морозе

 (

см

гл

. 8, 

с

. 112). 

При

этом

сразу

же

образуется

ледяная

корка

Когда

мы

лепим

снежок

то

в

какой

-

то

степени

воспроизводим этот

процесс

Только

роль солнца

теперь

выполняют

паши

теплые

ладони

К

главе

седьмой

1

Искусство

силуэта

было

известно

с

древности

в

Китае

Японии

и

других

странах

Азии


background image

162 

2

Писатель

-

фантаст

Артур

Ч

Кл

стный

нашим

читателям

написал

в

196

 «

дится

в

первых

изданиях

 «

Занимательной

фи

кенса

в

переводе

А

В

Кри

ика

двух

совершенно

идентичных

плоских

картин

или

фото

-

графий

у

наблюдателя

появляется

н

ие

глубины

образа

Это

ощущение

псе

ото

-

рой

К

главе

десятой

1

Первый

такой

передатчик

ультразвука

сконструировал

Поль

Ланжевен

в

 1916 

г

2

О

том

как

издают

звуки

насекомые

и

о

многом

другом

интересном

из

области

аку

-

стики

читатель

может

узнать

из

книги

Брэгг

У

.

Мир

света

Мир

звука

. – 

М

.: 

Наука

, 1967. 

3

) «

Способность

» 

людей

ошибаться

в

определении

направления

распространения

звука

и

расстояния

до

звучащего

тела

используют

иногда

некоторые

иллюзионисты

в

своих

вы

-

ступлениях

перед

публикой

арк

хорошо

изве

г

рассказ Солнечные

паруса

», 

в

котором реализована

идея

путешествия

человека

в

межпланетном

пространстве

на

необычном

  «

паруснике

», 

приводимом

в

движение

давле

-

нием

солнечного

света

Выгодное

отношение

площади

поверхности

к

массе

корабля

по

замыслу

Кларка

достигается

применением

 «

парусов

» 

из

сверхтонкого

 (

почти

невесомого

!) 

металлизированного

пластика

площадью

в

несколько

квадратных

километров

К

главе

восьмой

1

Деление

поверхностей

на

зеркальные

и

матовые

является

условным

и

зависит

от

многих

обстоятельств

и

прежде

всего

от

величины

угла

падения

света

При

скользящем

падении

матовая

поверхность

может

отражать

свет

как

зеркальная

По

известной

харак

-

терной

высоте

неровностей

на

поверхности

для

монохроматического

излучения

с

извест

-

ной

длиной

волны

удается

приближенно

определить

критический

угол

при

котором

мато

-

вое

  (

или

как

говорят

диффузное

отражение

сменяется

зеркальным

если

угол

падения

увеличивается

2

Рассказ

о

пленнике

который

был

подвергнут

этой

ухищренной

пытке

приво

зики

». 

3

Участники

одной

из

антарктических

экспедиций

наблюдали

зеленый

луч

в

течение

35 

мин

когда

Солнце

впервые

появившееся

в

конце

долгой

полярной

зимы

двигалось

почти

параллельно

по

линии

горизонта

Этот

случай

описан

в

книге

Уокер

Дж

.

Физиче

-

ский

фейерверк

. – 

М

.: 

Мир

, 1979. 

Много

интересного

о

миражах

и

зеленом

луче

читатель

может

узнать

из

книги

Миннарт

М

.

Свет

и

цвет

в

природе

. – 

М

.: 

Физматгиз

, 1958. 

К

главе

девятой

1

Здесь

мы

рекомендуем

обратиться

к

произведению

Ч

Дик

вцовой

и

Е

Ланна

.— 

Собр

соч

., 

т

. 3, 

с

. 134. 

2

Об

истории

изобретения

фотографии

можно

прочесть

в

книге

Кравец

Т

П

.

От

Нью

-

тона

до

Вавилова

. – 

М

.: 

Наука

, 1967. 

3

В

последующем

тексте

автор

имеет

в

виду

фотокамеры

таких

типов

которые

были

распространены

в

период

создания

  «

Занимательной

физики

». 

Сейчас

встретить

такие

ка

-

меры

у

фотолюбителей

 – 

большая

редкость

4

Это

явление

носит

название

монокулярного

стереоэффекта

5

Для

первого

знакомства

со

стереоэффектом

качество

стереопар

должно

быть

доста

-

точно

высоким

Фотографические

стереопары

которые

любой

фотолюбитель

может

изго

-

товить

самостоятельно

производят

несравненно

большее

впечатление

чем

рис

. 128 

и

 129 

(

см

., 

например

книгу

Власенко

В

И

.

Техн

объемной

фотографии

. – 

М

.: 

Искусство

1978). 

6

Интересно

отметить

что

при

рассматривании

каждым

глазом

по

отдельности

  (

на

-

пример

с

помощью

стереоскопа

екоторое

ощущен

вдообъема

неодинаково

у

разных

людей

и

видимо

определяется

прежде

всего

нек

асимметрией

зрения

правого

и

левого

глаза

Играет

роль

также

способ

освещения

«

стереопар

». 

7

Другое

объяснение

этой

иллюзии

читатель

найдет

в

книге

Толанский

С

.

Оптические

иллюзии

. – 

М

.: 

Мир

, 1967. 


background image

163

35 

коп

.

  

СКОРОСТЬ

СЛОЖЕНИЕ

ДВИЖЕНИЙ

ТЯЖЕСТЬ

И

ВЕС

РЫЧАГ

ДАВЛЕНИЕ

СОПРОТИВЛЕНИЕ

СРЕДЫ

ВРАЩЕНИЕ

. «

ВЕЧНЫЕ

ДВИГАТЕЛИ

» 

СВОЙСТВА

ЖИДКОСТЕЙ

И

ГАЗОВ

ТЕПЛОВЫЕ

ЯВЛЕНИЯ

ЛУЧИ

СВЕТА

ОТРАЖЕНИЕ

И

ПРЕЛОМЛЕНИЕ

СВЕТА

ЗРЕНИЕ

ОДНИМ

И

ДВУМЯ

ГЛАЗАМИ

ЗВУК

И

СЛУХ

www.rutracker.org