Григорий Остер - Физика. Ненаглядное пособие

Какой потенциальной энергией относительно родной планеты обладает девятилетний землянин, который, имея массу 25 кг, зацепился штанами за сук березы на высоте 5 метров и орет дурным голосом?

Ответ. Ер = gmh. Примерно 1250 Дж. Надо снимать.

Как не стыдно физикам измерять энергию в тех же самых величинах, что и работу: в Джоулях? Придумали бы что-нибудь новенькое. Почему не назвать единицу измерения энергии именем вашей учительницы физики?

Ответ. Физикам не стыдно, потому что работа — один из видов энергии. Они одной размерности — энергия и работа. А именем вашей учительницы назовите свою младшую сестренку, когда та родится. Если же у мамы получится брат — назовите именем директора школы.

На краю крыши на одной и той же высоте стоят одинаковые братья-близнецы Митя и Витя. На обоих одинаковые костюмчики и тапочки, в карманах одинаковые проездные билеты на трамвай. Но у Мити ничего нет в руках, а Витя прижимает к груди крупную ржавую железяку. Кто из близнецов обладает большей потенциальной энергией?

Ответ. Витину потенциальную энергию увеличивает ржавая железяка.

Каким видом механической энергии обладает пружина только что заведенных и сильно промокших дядипетиных часов?

Ответ. Потенциальной, которой уже никогда не суждено перейти в кинетическую.

Каким видом энергии обладает развесистая люстра, поднятая печальным дядей Борей к потолку, и каким видом энергии будет обладать она в момент удара о паркет?

Ответ. Сначала потенциальной, потенциальной, потенциальной… и в конце концов кинетической. Но если дядя Боря живет, к примеру, на втором этаже, то у люстры останется еще немножко потенциальной энергии относительно нижних соседей и, если паркет дяди Бори и их потолок не очень прочный, я им не завидую.

Открывая дверь с тугой пружиной, печальный дядя Боря совершил работу, равную 750 Дж. и, шагнув на порог, беспечно отпустил ручку двери. Укажите величину энергии, которой запаслась мстительная дверь. Как называется эта ужасная энергия?

Ответ. Примерно те же 750 Дж, Энергия потенциальная. Бедный печальный дядя Боря — сейчас он еще сильней опечалится.

Где — у истоков или ближе к Астрахани — княжна, выплеснутая Стенькой Разиным из челна в великую русскую реку Волгу, будет обладать большей потенциальной энергией относительно Каспийского моря?

Ответ. Чем выше относительно уровня Каспийского моря место, где выплеснули княжну, тем больше потенциальная энергия выплеснутой.

Вовочка деформировал пружину, обеими руками прижал к столу и крепко держит, А его такса. Дуська не верит, что деформированная пружина обладает потенциальной энергией, отталкивает Вовочку, рычит и требует, чтобы пружину дали ей понюхать. Как доказать Дуська, что она не права?

Ответ. Разжать руки. Потенциальная энергия пружины перейдет в кинетическую, и принюхавшейся таксе Дуське сразу все станет ясно.

Исхудавший мальчик выбросил с восьмого этажа сначала гарнир, а потом и саму котлету. Массы котлеты и гарнира равны. Котлета еще летит мимо четвертого этажа, а гарнир уже подлетает ко второму. Кто обладает большей потенциальной энергией относительно земли — котлета или гарнир?

Ответ. Потенциальная энергия котлеты относительно земли больше, но если под приближающейся котлетой кто-нибудь высунет голову из окна четвертого этажа, тогда гарнир сразу получит преимущество в потенциальной энергии.

Близнецы-братья Митя и Витя, обладающие одинаковыми массами, вбежали в родную школу и сбили с ног разное количество соучеников. Известно, что скорость вбегающего брата Мити была значительно выше скорости брата Вити. Кто из двух братьев, вбежавших в школу, обладал большей кинетической энергией?

Ответ. При равенстве братских масс большей кинетической энергией обладает тот брат, чья скорость выше.

Рассмотри неловкое положение, в которое попали четыре взаимодействующих тела: 1. Мечтающий вступить в брак Иван Царевич. 2. Натянутая тетива лука. 3. Согласная выйти замуж царевна Лягушка. 4. Готовая к полету стрела. Какое из этих четырех тел передало свою потенциальную энергию другому и как изменилась переданная энергия в момент рокового выстрела?

Ответ. Натянутая тетива лука вручила свою потенциальную энергию стреле, которая тут же истратила всю получку на приобретение кинетической энергии.

Дрозофила Мушка Машка, с детства страдающая морской болезнью, испачкала ножки в клубничном варенье и прилипла к маятнику стенных часов. Каждый раз, как только потенциальная энергия маятника начинает переходить в кинетическую — Машку начинает выворачивать наизнанку. Маятник качнулся пять раз влево и пять раз вправо. Сколько раз начинало выворачивать наизнанку мушку Машку?

Ответ. Всего десять раз, но Машке кажется, что это длится уже целую вечность.

Назовите превращение одного вида энергии в другой в следующих моментах из жизни дяди Пети: Когда дядя Петя в младенчестве выпал из коляски и ринулся вниз. Когда дядя Петя в юности, спасаясь от папы одной своей знакомой, выпрыгнул из окошка ее садового домика и долго летел, пока, не приземлился благополучно в крапиву.

Ответ. В младенчестве потенциальная энергия перешла в кинетическую, в юности — тоже. Много ее у дяди Пети, очень много!

Грабители отняли у потерпевшего деньги, документы, раздели его до шла и решив, что взять с него больше нечего, кинули с моста в речку. Чем все-таки еще обладал потерпевший на полпути к холодной воде?

Ответ. Потенциальной энергией, постепенно переходящей в кинетическую.

Джон Леннон уронил очки на барабан. Очки подпрыгнули семь раз и затихли. Сколько раз кинетическая энергия очков, соскользнувших с носа, великого музыканта, переходила в потенциальную?

Ответ. 7 раз. Но на всякий случай пересчитайте сами.

Какая энергия, лучше; потенциальная или кинетическая?

Ответ. Это каждый решает сам, Например, кому-то больше нравится еще висеть, а некоторые предпочитают уже падать.

Как сконструировать простейший динамометр, если в одних трусах стоишь посреди пустыни, и вокруг тебя нет ничего, кроме массы змей, причем масса каждой змеи ровно 102 г?

Ответ. Устройство простейшего динамометра основано на сравнении разных сил с силой упругости. Оказавшись посреди пустыни и испытывая острую нужду в динамометре, проделаем следующие действия:

1. Снимем трусы.

2. Достанем из трусов резинку, один кончик возьмем в зубы, а на другом завяжем узелок — он послужит указателем.

3. Стараясь не шевелить головой, отметим царапиной на своем животе положение указателя-узелка. Это нулевое деление.

4. Затем ниже узелка привяжем к резинке одну змею массой 102 г, т. е. 1/9,8 кг. На эту змею действует сила тяжести в 1 Н. Под действием змеи, т. е. силы в 1 Н резинка растянется, указатель-узелок опустится к пупку. Его новое положение отметим новой царапиной — это будет деление 1.

5. Привяжем к резинке еще одну змею. Теперь резинку растягивает груз массой в 204 г, т. е. 2 Н. Новое положение указателя отметим еще одной царапиной. У нас появилось деление 2.

6. Вешая на резинку все больше змей, сконструируем отличный динамометр, которым, при случае, воспользуемся для измерения не только силы тяжести, но и силы трения или каких-нибудь других встретившихся на нашем жизненном пути сил.

Цель работы: убеждение самого себя в существовании атмосферного давления.

Информация: Отто Герике в 1654 году не смог ни устно ни письменно доказать жителям Магдебурга существование атмосферного давления. Тогда он сложил вместе два пустых котелка и выкачал из них воздух. Атмосфера, с удовольствием демонстрируя магдебуржцам свое давление, так прижала котелки друг к другу — 16 лошадей растащить не смогли. Тужились, вставали на дыбы, ржали, лягались, брыкались, а потом плюнули и пошли пастись в городской магдебургский сквер.

Вопрос. Можешь ли ты без всяких Магдебургских лошадей, действуя языком и авторучкой, убедить самого себя в существовании атмосферного давления?

Ответ. Приборы и материалы: собственный язык и чужая авторучка с колпачком.

Указания к работе:

1. Замолчи. Открой рот. Высунь язык.