Григорий Остер - Физика. Ненаглядное пособие

Ответ. С первой попытки кнопка до учителя не доберется. А вот со второй…!

Злобный джинн, находящийся в газообразном состоянии внутри закупоренной бутылки, оказывает сильное давление на ее стенки, дно и пробку. Чем давит джинн, если в газообразном состоянии не имеет ни рук, ни ног, ни других частей тела?

Ответ. Злобный джинн, находящийся в газообразном состоянии внутри бутылки, весь состоит из маленьких злобных молекул, которые, как и молекулы любого другого газа, все время беспорядочно движутся. Ими джинн и лупит во все стороны.

Почему никому еще не удалось надуть квадратный воздушный шарик, чтоб он летал в виде куба?

Ответ. Воздух в шарике, как и любой газ, давит на стенки оболочки во все стороны одинаково, поэтому оболочка, как только ее надули, принимает шарообразную форму.

Что почувствуешь, если в одних трусах и противогазе залезешь в сосуд с веселящим газом, запрешься изнутри и, не разрешая газу изменять объем, начнешь его потихоньку нагревать, нагревать, нагревать..?

Ответ. При нагревании скорость молекул газа увеличится, и они начнут все чаще и чаще тыкаться то в тебя, то в стенки сосуда. С каждой минутой их ударчики будут все сильней и сильней. Постепенно давление на стенки сосуда увеличится, а ты скоро захохочешь от щекотки.

Однажды французский ученый Паскаль взял пластиковую бутылку из-под пепсиколы, налил в нее обыкновенной воды, проколол в бутылке с разных сторон много маленьких дырочек, а когда вокруг него собрались верные ученики, быстро поднял бутылку над головой и крепко сжал обеими руками. Объясни, что доказывает этот научный опыт, и скажи, все ли верные ученики оказались одинаково мокрыми?

Ответ. Промокли все. Вода с одинаковой силой брызнула из дырочек в разные стороны. Так подтвердилось утверждение, что давление, производимое на жидкость или газ, передается без изменений в каждую точку жидкости или газа. Это и был закон, который открыл Паскаль специально, чтоб никого не обидеть и одинаково облить всех своих верных учеников.

Как изменится давление в воздушном шарике средних размеров, если шарик сначала бессовестно надуть, а потом, воспользовавшись его наивностью, очень крепко прижать к груди?

Ответ. Сначала давление увеличится, но шарик станет больше и спасется. А вот когда его слишком крепко прижмут к груди — может и лопнуть! От переизбытка чувств и давления.

Изменится ли давление в шинах вашего велосипеда, если вместо вас в седло сядет бабушка, да еще и прокатит на раме дедушку?

Ответ. Давление в шинах станет больше, если совместно нажитая масса дедушки и бабушки больше вашей. Но если ваши дедушка и бабушка такие худенькие, что их общая масса меньше вашей — давление станет меньше.

Парочка физиков упала в озеро, пошла на дно и, обнаружив его на глубине 9 метров, стала вычислять давление, которое на этой глубине на свое дно оказывает озеро. Надо ли парочке, взявшись за руки, долго бродить по дну, измеряя шагами его площадь, или можно уже выныривать?

Ответ. Пусть выныривают. Давление жидкости на дно озера, моря, океана, реки, лужи, ванны, тазика, стакана или любого другого сосуда зависит только от высоты столба жидкости и ее плотности.

Братья-близнецы Митя и Витя имели одинаковый рост 1 м 50 см. Однажды оба нырнули в пруд. Митя прыгнул солдатиком и погрузился на глубину 5 м. А Витя прыгнул вниз головой и погрузился на такую же глубину. Вычисли, чему было равно давление на Витины пятки и Митину голову и чем оно отличается от давления на Витину голову и Митины пятки? Объясни, откуда такая несправедливость?

Ответ. Все справедливо. По закону. Законы природы суровы, но справедливы.

В плавательный бассейн длиной 50 метров и шириной 12 метров, в который вместо воды по ошибке налили до высоты 6 метров 3348 тонн подсолнечного масла, нечаянно нырнул печальный дядя Боря. Как умные люди определяют давление масла на дно бассейна и на лысину дяди Бори, погрузившуюся на глубину 3 метра, если им неизвестна площадь дядибориной лысины?

Ответ. Сначала умные люди выражают тонны в килограммах и делят их на кубические метры. Так умные узнают плотность подсолнечного масла. Очень умные смотрят в таблице. Потом просто умные и очень умные соображают вместе, что площадь лысины им не нужна. Кстати, дядя Боре тоже. На дно бассейна давит столб масла высотой в 6 метров. Дяде Боре гораздо легче, он поддерживает лысиной столбик масла высотой только в 3 метра. Плотность масла 930 кг/м3. На дно давят 54684 паскалей. На дядю Борю только 27342. Но дяде Боре все равно грустно.

Высота столба пресной воды в аквариуме 40 см. Улитка Ульяна поднялась по стенке аквариума на 20 см от дна и с грустью смотрит сквозь стекло на Петю, который уверен, что на Ульяну оказывается давление воды величиной в 1 кПа. Что сказала бы Ульяна Пете, если бы между ними не было стеклянной преграды?

Ответ. Что он ошибся на 960 паскалей.

Можешь ли ты вычислить давление, оказываемое на сундук с золотом, который младший помощник капитана Флинта нечаянно уронил за борт на глубину 10 900 м и сравнить это давление с давлением, которое, узнав о случившемся, капитан Флинт оказал на поверхность своего младшего помощника, если известно, что плотность морской воды 1030 кг на метр кубический, сила, с которой капитан перпендикулярно давит на поверхность помощника 1120000 кН, площадь соприкосновения помощника с капитаном 0,01 квадратный метр, а площадь крышки сундука с золотом никому не известна?

Ответ. 112000 кПа и те же самые.

Близнецы-братья Митя и Витя по утрам пьют чай из сообщающихся сосудов. Пока Митя еще только сыплет сахар, Витя уже выпивает половину чая из своего сосуда. Куда при этом девается чай из митиного сосуда?

Ответ. Утекает в витин сосуд. В сообщающихся сосудах равенство братских уровней жидкости. Пьешь из одного, а в другом меньше становится.

Когда Вовочка выбросил свой дневник в канализацию и та где-то засорилась, в квартире вовочкиных нижних соседей образовался в туалете мощный фонтан. По какому принципу действует этот фонтан?

Ответ. По принципу сообщающихся сосудов. Вск, что выливают верхние соседи в канализацию, выливается из нее в квартиру нижних соседей.

Два сообщающихся сосуда сообщили друг другу, что в них льют несмешивающиеся жидкости разной плотности. Установятся ли эти жидкости в сообщающихся сосудах на одном уровне, если жидкости с вдвое большей плотностью нальют вдвое больше?

Ответ. Никогда. Уровень жидкости с меньшей плотностью все равно окажется выше. Зато давление на дно обоих сосудов будет одинаковое. Ищи справедливость на дне сообщающихся сосудов. В сообщающихся сосудах высоты столбов двух разнородных жидкостей обратно пропорциональны плотностям жидкостей, а не их количеству.

Объем легких гигантского диплодока Доки 5 м3. Вычисли вес воздуха, который при нормальном давлении и температуре О градусов по Цельсию всей грудью вдохнул Дока, когда печально вздохнул, узнав, что его подружка динозаврица Дина опять ходила в дискотеку с тираннозавром Назаром. (Будем считать, что плотность воздуха в те далекие времена была как и сегодня — 1,290 кг/м3.)

Ответ. Обманутый Дока вдохнул воздух весом в 63,21 ньютона. Тяжело на душе у Доки. К тому же он еще наверно и простудился.

С помощью какого физического явления младенец Кузя добывает молоко из своей мамы?

Ответ. Кузя сосет молоко, пользуясь разностью давлений. Внутри Кузиной мамы обычное давление, такое же как и на улице, а в своем маленьком ротике изобретательный мальчик ловко создает небольшое, но почти безвоздушное пространство. В результате мамино давление само выталкивает молоко, и у Кузи, прямо во рту, приветливо журчит неторопливый молочный фонтанчик.

Получая очередную двойку, Любочка тяжело вздыхает, и каждый раз в ее легкие входит около 4 дм3 воздуха. Определите, сколько двоек получила Любочка за год, если известно, что, тяжело вздыхая по этому поводу, она в общей сложности вдохнула в себя массу воздуха величиной в 0,2838 кг.

Ответ. Каждый раз Любочка вдыхала по 0,00516 кг. воздуха и вот итог: 55 двоек за год.

Ученый с мировым именем Иннокентий, занимаясь наукой химией, испортил воздух в своей лаборатории, и весь воздух пришлось выбросить в форточку. Сколько кубических метров свежего воздуха придется втащить в свою лабораторию ученому с мировым именем, если площадь пола лаборатории 20 квадратных метров, высота от пола да потолка 3 метра, а все предметы и приборы в лаборатории занимают объем, равный 5 кубическим метрам?