Григорий Остер - Физика. Ненаглядное пособие

Ответ. Иннокентию придется втащить в лабораторию 55 кубических метров свежего воздуха. Таскать ему не перетаскать. Надо было не химией, а физикой заниматься.

Однажды молекулы разных вредных газов, входящих в атмосферу одной из далеких мрачных планет, обиделись на свою планету, перессорились друг с дружкой и решили разлететься в разные стороны. Что помешало молекулам покинуть свою планету?

Ответ. Силы тяготения мрачной планеты. Молекулы не смогли разогнаться до космической скорости. А не надо вредничать.

— Слушай, Торричелли, — сказал однажды Галилей, — раз мы все бродим по дну воздушного океана, как по дну кастрюли, давай рассчитаем давление атмосферы по формуле давления столба жидкости: Р = gph. Это же раз плюнуть! Что на это ответил Торричелли?

Ответ. — Не! — сказал Торричелли, набивая свою трубку ртутью, — у нашей кастрюли крышки нет. Потому воздух чем выше, тем жиже. И где кончается, поди узнай. Ни фига не выйдет!

Что получится, если Ты в самый разгар измерения атмосферного давления подкрадешься к Торричелли и отобьешь верхний запаянный кончик его трубки?

Ответ. Ртуть из нижнего конца трубки шлепнется в чашку и забрызгает вас обоих с ног до головы.

Дядя Петя, проснувшись в понедельник и ощупав себя с ног до головы, с облегчением убедился, что площадь поверхности его тела равна только 1,8 м2. Прошлый раз его сильней раздуло. Однако, взглянув на барометр и обнаружив, что атмосферное давление уже равно 101300 Паскалей, дядя Петя пришел в ужас и стал вычислять, с какой же силой на него давит атмосфера. Помоги дяде Пете вычислить эту силу и подумай, легко ли будет ему выдержать такое в понедельник с утра?

Ответ. 182340 Н — вот сила, обрушившаяся на дядю Петю в понедельник с утра. Но дядя Петя выдержит. Ему не привыкать. Изнутри его распирает примерно такая же сила внутреннего давления на атмосферу. Так что еще неизвестно, чья возьмет!

Допустим, вы в научных целях сосали колпачок от авторучки и он крепко присосался к языку. Как, не действуя руками и не пользуясь услугами лошадей, избавиться от слишком уж сильно присосавшегося к языку колпачка авторучки?

Ответ. Подняться вместе с барометром на самую высокую вершину горы. Когда стрелка барометра приблизится к нулю, колпачок сам отпадет.

В 1895 году Паскалю и Торричелли не поздоровилось и температура у них подскочила на одинаковую величину. Если бы дело происходило в наше время и Паскаль мерял температуру обыкновенным современным градусником у подножья большой горы, а Торричелли — забравшись на вершину, показали бы оба градусника одинаковую температуру?

Ответ. Конечно. Наши градусники запаянные, изменение атмосферного давления им нипочем.

Можно ли, пользуясь поршневым насосом, через шланг накачать воду из лужи во дворе в кабинет физики, который находится на последнем, пятом этаже школы, на высоте 17 метров?

Ответ. К сожалению, ничего не выйдет. С помощью поршневого насоса можно поднять воду только до той высоты, до которой она сама под давлением атмосферы лезет в шланг, из которого высосали воздух — до 10,3 метров. Носите ведрами.

В начале восхождения, на уровне моря барометр показал атмосферное давление 760 мм рт. ст., а на вершине тот же барометр показал атмосферное давление 101288,92 Па. Определи, на какую головокружительную высоту, пыхтя и ругаясь, забрались братья-близнецы Митя и Витя, решившие стать альпинистами?

Ответ. Видимо, братья имели очень чувствительный барометр, потому что заснеженная вершина, покоренная ими, вздымается над уровнем мирового океана на один метр.

Как будет действовать открытый жидкостный манометр, если открытое колено трубки заткнуть пробкой?

Ответ. Никак. Обидится и ничего не покажет.

Корпус нового цветного японского телевизора, недавно купленного вашими соседями, может выдержать силу давления 4050 Н. Если давить их телевизор большим поршнем гидравлического пресса, то какую силу придется приложить к малому поршню, площадь которого в 100 раз меньше, чем у большого?

Ответ. Всего-то 40,5 Н. Это все равно, что масса двух мелких кошек. На малый поршень можно одним пальчиком давить. Слабенькие у этих японцев телевизоры. Наш гидравлический пресс их как орехи щелкает.

Генерал нырнул в жидкость солдатиком и подвергся действию выталкивающих сил. Можно ли утверждать, что жидкость вытолкала генерала в шею?

Ответ. Нет. Жидкость толкала генерала в подметки сапог. Внутри всякой жидкости давление на одном и том же уровне по всем направления одинаково, поэтому силы, давящие генерала с боков, уравновешивают друг друга. А вот силы, жмущие на фуражку и подметки, не равны, потому что фуражка и подметки находятся на разных уровнях жидкости. Разность этих сил и толкала генерала в подметки.

Один прекрасно воспитанный, скромный, вежливый мальчик погрузился в жидкость и вел себя там хорошо. Но жидкость все равно вытолкала его. За что выперли ни в чем не виноватого ребенка?

Ответ. За то, что вес мальчика меньше веса жидкости, взятой в объеме его тела.

Пожилые греки рассказывают, что Архимед обладал чудовищной силой. Даже стоя по пояс в воде, он легко поднимал одной левой массу в 1000 кг. Правда только до пояса, выше поднимать отказывался. Могут ли быть правдой эти россказни?

Ответ. Могут, если у массы, которую до пояса, не вынимая из воды, поднимал хитрый Архимед, был достаточно большой объем.

В четверг разлюбившая Одиссея и безнадежно влюбленная в Архимеда Пенелопа решила утопиться, спрыгнула с Греции в Средиземное море и погрузилась на некоторую глубину, но, к счастью, выталкивающие силы, действующие на ее тело, спасли утопающую. В пятницу на том же самом месте Пенелопа решила еще раз утопиться и опять погрузилась. Гораздо глубже. Одинаковы ли были выталкивающие силы, действовавшие на Пенелопино тело в четверг и в пятницу? (Плотность Средиземного моря можете не учитывать. Оно ведь, как и другие жидкости, почти не сжимается.)

Ответ. Выталкивающие силы на любых глубинах одинаковы. Такое постоянство достойно струны Гомера и кисти Айвазовского.

Один не глубокий сосуд пригласил в гости сразу три несмешивающиеся жидкости разной плотности и предложил им располагаться со всеми удобствами. Как расположились жидкости в гостеприимном сосуде?

Ответ. Жидкости расположились слоями: та, что с большей плотностью, уютно устроилась у дна, та что полегче — выше, а самая легкая все время выплескивалась через края и беспрерывно кричала, что ей уже пора домой к родителям.

Почему в недосоленном супе ощипанная курица тонет, а в пересоленном спасается вплавь?

Ответ. Плотность очень сильно пересоленного супа больше, и это дает курице последний шанс на спасение.

Одна Архимедова, сила равная 10094 Н, работает на морской спасательной станции. Удастся ли ей спасти утопающее тело объемом в 1000000 кубических сантиметров, обладающее плотностью 1031 кг/м3?

Ответ. Нет. Тело утонет, и Архимедову силу уволят с работы за слабость, хотя она ни в чем не виновата.

На мостике своего флагмана адмирал вместе с пуговицами и кортиком весит 750 Н. Объем адмирала 0,06 м3. Сколько будет весить адмирал, когда во время отпуска приедет в гости к своей бабушке и, не снимая морской формы, распугивая лягушек, нырнет в деревенский пруд?

Ответ. Вес адмирала сильно уменьшится. Среди лягушек весь адмирал будет весить всего-то ньютонов 150.

Тетя Люба, масса которой 95 кг, каталась на катере по реке Оке и, любуясь прекрасными видами, от восхищения выпала за борт. Капитан не пожалел свой любимый пробковый спасательный круг объемом 0,15 м3 и метко кинул его в тетю Любу. Пойдет ли схватившаяся за круг тетя Люба на дно вместе с любимым кругом капитана? (Плотность пробки 240 кг/м3.)

Ответ. Не пойдет. Архимедова сила, сила, выталкивающая из воды любимый Круг капитана, достаточно велика, чтоб удержать на плаву все еще восхищенную, но сильно полегчавшую в воде тетю Любу.

Почему тяжелые железные корабли не тонут и уходят в дальние плавания, а худенький, не умеющий плавать Петя чуть не отправился на дно?

Ответ. Потому, что тела тонут не от того, что они тяжелые, а от того, что, плюхнувшись в воду, вытесняют ее недостаточно и Архимедова сила, толкающая тела из воды, меньше силы их собственной тяжести.