скачать книгу бесплатно
Винкель выстирал свой свитер, расправил его на старой вешалке с веревочкой вместо крючка, и повесил вешалку на гвоздик. На полу под свитером быстро собралась лужа, и Винкель решил перевесить свитер на бельевую веревку на улице. К его удивлению, бельевая веревка оборвалась, хотя была гораздо толще и прочнее веревочки на вешалке. Почему тонкая веревочка выдержала вес свитера, а толстая бельевая веревка – нет?
6. Вес, масса, сила тяжести
27. Цельтесь выше!
Если вам доводилось стрелять в тире из пневматической винтовки, вам наверняка сообщили этот нехитрый секрет: целиться нужно немного выше той точки, в которую вы хотите попасть. Почему?
28. Хитрая обезьяна
Индеец, сидя в засаде в кустах, стреляет из лука в обезьяну, висящую на ветке дерева. Обезьяна очень внимательна и обладает быстрой реакцией, так что, услышав шорох вылетевшей стрелы, сразу разжимает руки и падает. Индеец хорошо знаком с повадками обезьяны и знает, что сразу после выстрела она отпустит ветку. Как ему нужно целиться, чтобы попасть: прямо в обезьяну, выше или ниже?
29. Перетягивание космонавта
Есть довольно большая группа людей, убежденных в том, что люди никогда не высаживались на Луне, а имеющиеся фото- и видеоматериалы – это «съемка в голливудских павильонах». В обоснование своей точки зрения они приводят различные доводы, часть из которых имеет отношение к физике. Вот один из них: Земля примерно в 80 раз массивнее Луны. По закону всемирного тяготения ее притяжение тоже должно быть гораздо сильнее лунного. Значит, космонавты не смогли высадиться на Луне и ходить по ее поверхности: они бы «воспарили» под действием земного притяжения.
В чем ошибка?
30. Ошибка Жюля Верна
В романах «С Земли на Луну прямым путем», «Вокруг Луны» и «Вверх дном» французский писатель-фантаст XIX века Жюль Верн описывает путешествие на Луну, которое персонажи этих произведений совершили в корабле-снаряде, запущенном из огромной пушки на Земле. Покинув пушку, снаряд дальше должен был лететь по инерции до самой Луны. Вот фрагмент описания этого полета:
«Путь снаряда лежал между Землей и Луной. По мере того как снаряд удалялся от Земли, земное притяжение изменялось обратно пропорционально квадрату расстояния. Лунное же притяжение изменялось прямо пропорционально. В какой-то точке пути оба притяжения – лунное и земное – должны были уравновеситься, и тогда снаряд должен был потерять всякий вес. Если бы массы Луны и Земли были одинаковы, эта точка находилась бы как раз на середине расстояния между обеими планетами. Но так как массы их различны, то легко вычислить, что эта точка находилась на части всего пути, или в численном выражении в 78 114 лье от Земли.
<…>
До сих пор путешественники хотя и знали, что земное тяготение постепенно убывает, однако не могли еще заметить полного его исчезновения. Но как раз в этот день утром, около одиннадцати часов, Николь уронил стакан, и, к общему изумлению, стакан не упал, а повис в воздухе.
– Вот так штука! – воскликнул Ардан. – Вот тебе и законы физики!
Действительно: различные предметы, оружие, бутылки, брошенные и предоставленные самим себе, словно чудом держались в воздухе».
Что не так в этом тексте с точки зрения физики?
31. Нуллибер изучает свой вес
Нуллибер встал на напольные весы – и они показали 99 кг. Как изменится этот результат, если Нуллибер будет взвешиваться в равномерно поднимающемся лифте? В лифте, который поднимается и набирает скорость? В лифте, который поднимается и снижает скорость, чтобы остановиться? В лифте, который движется вниз и набирает скорость? В падающем лифте?
32. Переступить предел
За транспортировку багажа весом больше 20 кг в аэропорту приходится доплачивать. Винкель подозревает, что вес его чемодана может превысить этот предел, однако проверить это не так просто: к весам для взвешивания багажа выстроилась длинная очередь. Заметив, как Винкель нервничает, Нуллибер достает из своего рюкзака весы-безмен и кусок капроновой веревки. Винкель радуется, но радость его быстротечна:
– У твоего безмена шкала заканчивается на 12 килограммах, – уныло говорит он.
– А нам больше и не надо! – хитро улыбаясь, отвечает Нуллибер. Что он придумал?
7. Сила трения
33. Кто толкает нас вперед?
Какая физическая сила приводит в движение пешехода? Автомобиль?
34. Нож для сыра
Нож для сыра делают с отверстиями в лезвии, а нередко даже вообще в виде струны на каркасе. Зачем?
35. Опасная красота
Чем опасен осенний листопад с точки зрения водителя автомобиля?
36. Узел без узла
Если веревка несколько раз обмотана вокруг столба, ее сложно снять, потянув за один из концов, даже если второй конец не закреплен. Почему?
37. Разгоняемся и тормозим
В каком случае максимальное возможное ускорение больше – при разгоне автомобиля или при торможении? Влияет ли на это тип привода – задний, передний, полный?
38. Антикрыло для антиполета
На спортивных автомобилях в задней части корпуса устанавливается аэродинамический элемент, который называется «антикрыло». Он действительно напоминает крыло самолета, только установленное под другим углом. Зачем он нужен?
39. Погрузка – это искусство!
Винкель и Нуллибер на лето переезжают на дачу. Вещей много, поэтому приходится пользоваться прицепом. Куда лучше положить тяжелые коробки с книгами: в багажник машины или в прицеп? Почему?
40. Нюансы торможения
Как изменится длина тормозного пути загруженного автомобиля по сравнению с незагруженным?
41. Тугая пробка
Пластиковую пробку из бутылки с детским шампанским проще вытащить, если ее не только вытягивать, но и поворачивать. Почему?
42. Диверсия на льду
Нагруженные санки, стоящие на льду, довольно трудно сдвинуть в боковом направлении, даже несмотря на то, что лед скользкий. Но если кто-то уже тащит санки вперед, достаточно небольшого усилия, чтобы столкнуть их вбок. Почему?
8. Давление и деформация
43. Фокусы давления
Чтобы проехать топкое место, опытные водители часто снижают давление воздуха в колесах. Зачем?
44. Каменная подушка
Можно ли изготовить удобную каменную подушку?
45. Комариная сила
Комар – маленькое и слабое существо, однако он с легкостью протыкает весьма прочную кожу человека своим хоботком. Как ему это удается?
46. Одно хорошо, а два лучше
На большинстве грузовиков задние колеса сдвоенные. Зачем это сделано?
47. Шайбу! Шайбу!
Под гайку или под шляпку болта часто помещают шайбу. В чем ее назначение?
48. Ползком на помощь
Для спасения человека, провалившегося в воду на тонком льду, к нему нужно не подходить, а подползать. Почему?
49. Цыпленок-силач
Слабый новорожденный цыпленок легко проламывает скорлупу яйца изнутри. Чтобы продавить скорлупу снаружи, нужно заметно большее усилие. Почему?
50. Как остановить реку
Плотины, перекрывающие реку, делают выгнутыми в ту сторону, откуда течет вода, и утолщающимися книзу. Объясните эти конструктивные особенности.
9. Динамика вращательного движения. Момент силы
51. Маленький помощник
На хвосте вертолета обычно есть второй винт, меньшего размера по сравнению с основным, расположенный в вертикальной плоскости. Зачем он нужен?
52. К взлету готов
Когда автомобиль резко трогается с места, можно заметить, что его передняя часть приподнимается, а задняя, наоборот, опускается – автомобиль как бы «приседает» на задние колеса. Почему это происходит? Зависит ли это от того, какие колеса у автомобиля ведущие – задние или передние?
53. Импровизированный орехокол
В отсутствие щипцов для орехов грецкие орехи иногда раскалывают так: зажимают между тем торцом двери, к которому крепятся дверные петли, и косяком двери, а затем делают закрывающее движение (до конца дверь, конечно, не закрывают). Какие физические законы и каким образом работают в этой ситуации?
54. Как перекусить проволоку
Как лучше располагать проволоку относительно режущих кромок кусачек-бокорезов, чтобы перекусить ее было легче?
55. Подбираем ножницы
У вас есть ножницы с длинными лезвиями и ножницы с короткими лезвиями. Какими из них лучше резать бумагу, а какими плотный картон?
56. Двое на качелях
Может ли взрослый качаться на качелях-балансире с ребенком? Как?
57. Нарушаем правила
Может ли получиться так, что две одинаковые по величине силы уравновешивают друг друга, хотя приложены на разном расстоянии от опоры рычага?
58. И снова нарушаем правила
На рис. 5 изображен рычаг и уравновешенные на нем грузы. Проведя несложные расчеты, можно заметить, что правило равновесия рычага не выполнено. Может ли такое быть?
Рис. 5
59. Хитроумный механизм
Какой выигрыш в силе можно получить с помощью механизма, показанного на рис. 6, если к самой большой из шестеренок подключить двигатель?
Рис. 6
60. Кто первым опрокинется?
Почему при одинаковой площади опоры высокий шкаф легче опрокинуть, чем низкий?
61. Осторожно в виражах!
Почему водитель цистерны особенно аккуратно проезжает повороты?
62. «Дайте мне точку опоры!»
Два одинаковых тяжелых ящика расположены так, как показано на рис. 7 (вид сверху).
Рис. 7
Нуллибер хочет сдвинуть ящик 1 черенком лопаты, как рычагом, воспользовавшись ящиком 2 как точкой опоры. Какой из двух вариантов расположения рычага, представленных на рис. 8, следует выбрать?
Рис. 8
63. Домашняя эквилибристика
В простом цирковом трюке эквилибрист удерживает трость в вертикальном положении на кончике пальца (рис. 9).
Рис. 9
Какую трость проще удерживать: короткую или длинную? Попробуйте удержать таким образом на пальце карандаш. Получилось ли у вас? Чем объясняется результат?
10. Механическое равновесие
64. Как носить бревно?
Если при переносе бревна на плече вы положите его на плечо серединой, оно будет казаться более легким, чем если часть бревна за спиной будет заметно длиннее той части, которая перед вами. Но ведь это одно и то же бревно, его масса неизменна – в чем же дело?
65. Блок и рычаг
В какой точке нужно привязать трос, чтобы закрепленный на шарнире рычаг (рис. 10) находился в равновесии? (Подразумевается, что точку подвеса блока можно перемещать.)
