Конкурс эрудитов "Физика в рассказах"
методическая разработка (11 класс) по теме

Вопрос 1

        «Робинзон Крузо внимательно исследовал свою одежду и обнаружил в карманах несколько монет. Некоторые были золотые, несколько серебряные. «Жалкий, ни на что негодный 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 её помощью разжечь костер? (Из серебряной монеты можно изготовить вогнутое зеркало, т.к. серебро имеет большую отражательную способность, то этим зеркалом можно собирать 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 плач, 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 энергией, которая при падении переходит в кинетическую. При ударе об пол кинетическая энергия затрачивается на деформацию, то есть не разрушение.)

Вопрос №3

«Жил старик с тремя сыновьями. На краю света жил. Кругом тишь да гладь, места забытые, не проходимые. 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 слючае векторная сумматрёх 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 вою 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 довелось видеть таких кувшинов, - поддержал разговор Саган, - но я читал о них. В Испании их называют алькарацца. А секрет охлаждающего действия этих кувшинов прост».

В чём заключается секрет охлаждающего действия этих кувшинов? (Жидкость просачивается через глиняные стенки наружу и там медленно испаряется, отнимая при этом теплоту от сосуда и заключённой в нём 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

«Алёха, скрутив провода, начал тщательно обматывать соединённый разрыв изолентой. Захар Иванович, старый электромонтёр, 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 надёжный 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 повесил на веревке бревно. – Когда медведь , - продолжал дед Филипп, - 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 больше ощущает ответный удар. И так до тех пор, пока обессиленный не упадет с бревна.

Артема развеселила выдумка деда».

Кто свалит 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 во 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 изо льда двояковыпуклую линзу, которая может собрать падающие на неё параллельные лучи в одну точку. В этой точке можно получить высокую температуру и зажечь горючий материал.)

Вопрос №9

«Капитан Джон Уильямс покинул борт горячего 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 2 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 1 взрыв, так как звук пришёл 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 поэтому, 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 ружьё. Старинное охотничье ружье. Так вот, это самое ружьё непременно раз в год стреляет. И в этом году тоже – как бабахнет! Мы как раз стояли у острова Борнео. Я врываюсь в кают-компанию и что же вижу? Ружьё 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 Врунгенля противоречит закону физики? (Пуля, попавшая в сосуд с водой, разбивает его в дребезги, так как давление передаётся 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 Мишель Ардан своим спутникам по межпланетному путешествию. – Из 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 отчётливо 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 года 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 слушалось руля, двинулось на «Олимпик», - пояснил на судебном процессе капитан маленького судна.

        «Гаук» врезался в борт «Олимпика», проделав в борту большую пробоину».

        В чём причина такой аварии? (Причина столкновения объясняется законом Бернулли. В узких частях канала вода течёт 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 остаётся почти неподвижным.)

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 неё потечёт вода. Каждый миг вытекает то же самое количество воды. Отчего же сужается струя, удаляясь от чаши? Твоё время – пока течёт вода. С последней каплей падет и твоя голова.

        Как быстро течёт 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!

У ч и т е л ь. 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 лёгкую победу, на открытие с налёта, на осенившую вас идею. Неустанно наблюдайте, читайте, думайте.