Качественные задачи по физике в литературных произведениях

4

Качественные задачи по физике в литературных произведениях

(для внеклассных мероприятий)

Вопрос 1

«Робинзон Крузо внимательно исследовал свою одежду и об­наружил в карманах несколько монет. Некоторые были золотые, некоторые серебряные. «Жалкий, ни на что не годный здесь хлам», - подумал он.

Долго и задумчиво смотрел на монеты, а затем вдруг стал раскладывать их по кучкам, приговаривая:

- Эти монеты для разжигания костра, эти монеты - врачи.

Какого металла монету Робинзон выбрал для разжигания костра? Как он собирался с ее помощью разжечь костер? (Из серебря­ной монеты можно изготовить вогнутое зеркало, т.к. серебро имеет большую отражательную способность, то этим зеркалом можно собрать в точке солнечные лучи и ими зажечь сухой мох)

Вопрос 2

«Жили дед и баба, и была у них курочка-ряба, снесла курочка яичко: не простое – золотое. Дед бил-бил – не разбил, баба била-била – не разбила. Мышка бежала, хвостиком задела – яичко упало и разбилось. Дед плачет, баба плачет, курочка кудахчет:

- Не плачь, дед, не плачь, баба, я снесу вам еще яичко: не зо­лотое – простое»

Кто разбил яйцо? (Яйцо разбил тот, кто поднял его над полом: дед, бабка. В этом положении яйцо обладает потенциальной энергией, которая при падении переходит в кинетическую. При ударе об пол кинетическая энергия затрачивается на деформацию, то есть на разрушение)

Вопрос 3

«Жил старик с тремя сыновьями. На краю света жил. Кругом тишь да гладь, места забытые, непроходимые. Выросли сыновья и просят отца:

- Отпусти нас, батька, на мир поглядеть. Хочется по белу све­ту побродить, уму-разуму поучиться.

Отпустил их отец. Решили братья путешествовать вместе. Сна­чала старший вел всех на юг. Прошли братья 10 верст, затем повел средний. Еще 10 верст прошли братья, теперь уже на запад. Наста­ла очередь младшего. Он прошел со своими братьями 10 верст на север. И оказались братья, к своему удивлению... у родного дома»

Где жил старик со своими сыновьями? (Старик жил на Север­ном полюсе. В этом случае векторная сумма трех указанных пере­мещений равна нулю)

Вопрос 4

«Это было во время войны с турками, - рассказывает барон Мюнхгаузен. Однажды, спасаясь от турок, попробовал я пере­прыгнуть болото верхом на коне. Конь не допрыгнул до берега, и мы с разбегу шлепнулись в жидкую грязь. Нужно было как-то спа­стись. Ни веревки, ни шеста – ничего под рукой не было. Но го­лова-то у нас всегда на месте. Я рванул себя за волосы и таким образом вытащил из болота себя вместе с конем, которого сжал обеими ногами, как щипцами»

Может ли человек поднять себя за волосы? (Нет. Барон не мог себя поднять, т.е. не мог сам поднять центр тяжести системы тел всадник –лошадь, т.к. никакие внутренние силы не могут сообщить телу движение. Движение может быть только при взаимодействии тел (человек-опора). А силы взаимодействия между телами изоли­рованной системы не могут изменить положения центра тяжести системы)

Вопрос 5

«Отто Хайл, вернувшийся из путешествия в Новую Зеландию, сидел в кресле и вел беседу со своим другом Калом Саганом. Бу­тылка боржоми явно была неохлажденной. Хайл отставил стакан.

- Карл, я вспоминаю свою поездку в Египет. Там подают воду в гоулах. Это сосуды из необожженной глины, обладающие той любопытной особенностью, что налитая в них вода становится прохладнее, чем окружающие предметы.

- Мне не доводилось видеть таких кувшинов, - поддержал раз­говор Саган, но я читал о них. В Испании их называют алька-рацца. А секрет охлаждающего действия этих кувшинов прост»

В чем заключается секрет охлаждающего действия этих кув­шинов? (Жидкость просачивается через глиняные стенки наружу и там медленно испаряется, отнимая при этом теплоту от сосуда и заключенной в нем жидкости. Чем знойнее воздух, тем скорее и обильнее испаряется жидкость, увлажняющая сосуд снаружи, и, сле­довательно, тем более охлаждается вода внутри кувшина, т.к. при испарении происходит поглощение энергии)

Вопрос 6

«Алеха, скрутив провода, начал тщательно обматывать соеди­ненный разрыв изолентой. Захар Иванович, старый электромон­тер, поглядывая на работу молодого напарника, проворчал:

- Горячая пайка всегда холодная, а холодная пайка всегда горячая»

Как следует понимать эту профессиональную поговорку? (Хо­лодной пайкой называют простую скрутку проводов. Сопротивле­ние холодной пайки велико, так как контакт получается не проч­ным и обладает большим сопротивлением. При прохождении тока холодная пайка нагревается сильнее, чем остальная часть провод­ника. Горячая пайка, выполненная паяльником, обеспечивает надеж­ный контакт с небольшим сопротивлением и поэтому мало греется проходящим по ней током)

Вопрос 7

«Артем на все летние каникулы приехал к деду Филиппу. Дед был лесником. Артему в лесу нравилось. Однажды, гуляя с дедом по лесу, Артем обратил внимание на большое бревно, подвешен­ное у дупла большого дуба.

- Дед, а зачем здесь бревно? - спросил Артем, указывая на дуб.

- Видишь ли, внучок, медведь большой любитель меда. Чтобы уберечь от посягательств медведя дупло, в котором поселились ди­кие пчелы, я над дуплом подвесил на веревке бревно. Когда мед­ведь подбирается к дуплу, он натал­кивается на бревно и отталкивает его в сторону, а бревно, как ма­ятник, возвращаясь к положению равновесия, ударяет медведя. Все сильнее толкает медведь бревно, и все больнее ощущает ответный удар. И так до тех пор, пока обессиленный не упадет с дерева. Артема развеселила выдумка деда».

Кто свалил медведя? (Медведь сам свалился с дерева. Эта рабо­та была произведена за счет энергии самого медведя. Отброшенное медведем бревно поднимается на некоторую высоту. При движении к положению равновесия потенциальная энергия бревна превраща­ется в кинетическую. Кинетическая энергия затрачивается на де­формацию тела медведя. Он слабеет и падает с дерева)

Вопрос 8

«Хотя солнце стояло еще высоко и светило ярко, тепла не да­вало, было холодно. Козырев со своим другом Костей рано ут­ром, едва перекусив, отправился в путь. И теперь, дойдя до ночлежки, изрядно устали, хотелось есть и согреться. Ни в ночлежке ни в рюкзаках спичек не оказалось, а зажигалка была утеряна время привала в горах. Подойдя к реке, Козырев отковырнул большой кусок льда и, повернувшись к другу, сказал:

- Собирай сухие ветки и мох, сейчас согреемся». Можно ли добыть огонь с помощью льда? (Добыть огонь с помощью льда можно в солнечный день. Для этого надо сделать льда двояковыпуклую линзу, которая может собрать падающие на нее параллельные лучи в одну точку. В этой точке можно получить высокую температуру и зажечь горючий материал)

Вопрос 9

«Капитан Джон Уильяме покинул борт горящего танкера «Куин» последним. Во время судебного процесса капитан сказал:

- До шлюпки предстояло проплыть около ста метров. Горя­щая нефть покрыла водную поверхность, и поэтому пришлось плыть под водой. У самой шлюпки я услышал взрыв. А когда, схва­тившись за борт шлюпки, я вынырнул из воды, то услышал вто­рой взрыв. Я оглянулся – от танкера на поверхности океана оста­лось одно масляное пятно. Все так. Но в одном пункте его показания расходились с пока­заниями команды».

Как вы думаете, в каком? (Капитан услышал два взрыва, так как сначала до него дошел звук по воде, Затем капитан услышал звук по воздуху, так как скорость звука в воде больше, чем в воздухе. Команда в лодке слышала только один взрыв, так как звук пришел к ним по воздуху.)

Вопрос 10

Сирано де Бержерак рассказывает: «Однажды, занимаясь физическими опытами, я непостижи­мым образом был поднят вместе со своими склянками высоко в воздух. Когда же через несколько часов мне удалось спуститься вновь на Землю, то, к изумлению, я очутился не в родной Фран­ции, и даже не в Европе, а в Канаде.

- И как этому найти объяснение? - был задан вопрос.

- По-моему, это объяснить весьма просто. Пока я был отде­лен от земной поверхности, планета наша продолжала по-прежне­му вращаться. Вот потому, когда я спустился, под ногами вместо Франции был материк Америка».

Почему подобный способ путешествия не более чем фантазия? (Поднявшись в воздух, человек, в сущности, остается связанным с га­зообразной оболочкой Земли, которая участвует во вращении Земли вокруг оси. Воздух вращается вместе с Землей, увлекая с собой все, что в нем находится. Если бы воздух не участвовал во вращении Зем­ли, то, стоя на Земле, мы постоянно чувствовали бы сильнейший ветер)

Вопрос 11

Капитан Врунгель, вернувшись из очередного кругосветного путешествия, рассказывает:

- У нас в кают-компании на стене висит ружье. Старинно охотничье ружье. Так вот, это самое ружье непременно раз в год стреляет. И в этом году тоже - как бабахнет! Мы как раз стояли острова Борнео. Я врываюсь в кают-компанию и что же вижу. Ружье раскачивается на стене, как маятник в шторм, а пуля про­била насквозь аквариум с моими золотыми рыбками... Вода вы­ливается через дыры, как сквозь кингстоны, а бедные рыбки под­прыгивают, бьются о дно... Пришлось мне заткнуть пробоину и вызвать своих помощников».

Какая деталь в рассказе капитана Врунгеля противоречит закону физики? (Пуля, попавшая в сосуд с водой, разбивает его вдребезги, так как давление передается водой одинаково по всем направлениям по закону Паскаля. А если бы пуля попала в пустой аквариум то она бы не разбила его вдребезги)

Вопрос 12

«Друзья мои, ведь мы еще не завтракали, - объявил Мишел Ардан своим спутникам по межпланетному путешествию. И того, что мы потеряли вес, не следует, что потеряли аппетит. Недолго думая, Ардан хлопнул ладонью по дну опрокинутой бутылки. У горлышка тут же образовался водяной шар, величиной с кулак».

Почему вода приняла форму, шара? (В состоянии невесомости любая жидкость принимает форму шара, так как жидкость предоставлена своим внутренним молекулярным силам и поэтому принимает минимальную поверхность, а минимальная площадь поверхности у сферы)

Вопрос 13

«Гроза застала нас на улице Риги уже в сумерках, - расска­зывает Лена, - на узких улочках было темно. Сверкнула молния, и на мгновение улица, только что полная движения, застыла. Даже у велосипедиста отчетливо стала видна каждая спица колеса».

Какова причина кажущейся неподвижности? (Молния, как и всякая электрическая искра, длится очень малый промежуток вре­мени. За столь короткое время мало что успевает переместиться заметным для глаза образом. Поэтому улица представляется при свете молнии совершенно неподвижной)

Вопрос 14

«Осенью 1912 г. величайшее судно «Олимпик» плыло в откры­том море. А почти параллельно ему, на расстоянии около сотни метров, проходил с большой скоростью другой корабль, гораздо меньший «Гаук».

- И вдруг наше судно стремительно свернуло с пути и, словно повинуясь невидимой силе, не слушаясь руля, двинулось на «Олимпик», -пояснил на судебном процессе капитан маленько­го судна. «Гаук» врезался в борт «Олимпика», проделав в борту большую пробоину».

В чем причина такой аварии? (Причина столкновения объясня­ется законом Бернуши. В узких частях канала вода течет быстрее, а давление будет маленькое. Когда два судна плывут параллельно, между их бортами будет малое давление воды. Суда под напором наружной воды должны устремляться друг к другу, и, естественно, меньшее судно перемещается заметнее, между тем как массивное остается почти неподвижно)

Вопрос 15

«Пленника бросили посреди небольшой круглой комнаты. Здесь вершил суд сам великий визирь. Сухо прошелестел его го­лос:

- Аллах дарует тебе жизнь, - визирь увидел, как вздрогнул пленник, - если отгадаешь великую загадку древних. Он пока­зал на плоскую чашу, подвешенную на цепях. Стоит открыть отверстие в дне чаши, и из нее потечет вода. Каждый миг вытека­ет то же самое количество воды. Отчего же сужается струя, удаля­ясь от чаши? Твое время – пока течет вода. С последней каплей падет и твоя голова.

Как быстро течет вода! Стража уже обнажила острые изогну­тые сабли. Трудно решать на волоске от гибели. Но голос плен­ника не дрогнул. Он успел назвать причину сужения струи». Ответь и ты на вопрос, заданный пленнику!

Учитель. Вот и закончился наш турнир эрудитов. Инте­ресна физика в рассказах. И вообще много интересного в окру­жающем нас мире. Но нам нужна истина, и только истина. Не стесняйтесь ошибаться и спорить. Но не рассчитывайте на лег­кую победу, на открытие с налета, на осенившую вас идею. Неус­танно наблюдайте, читайте, думайте.