Физика. Ненаглядное пособие
Страница 13 из 14
Физика. Ненаглядное пособие
№ 201
Молодой трепетный рычаг, имевший широкие плечи: правое 5 метров, а левое 3 метра, познакомился с двумя юными силами — блондинкой и шатенкой. У блондинки был маленький курносый модуль величиной в 300 Н, а у шатенки длинный и кривой величиной 500 Н. Удастся ли молодому рычагу сохранить равновесие, когда на его правом плече повиснет блондинка, а на левом шатенка? Как долго будет сохранять равновесие рычаг?
Ответ. Рычаг не склонится ни к шатенке, ни к брюнетке и будет сохранять равновесие, пока не появится третья сила с каким-нибудь более симпатичным модулем.
№ 202
Парикмахер стрижет клиента, купившего сто лотерейных билетов. Кто: парикмахер или клиент наверняка получит выигрыш?
Ответ. Выиграют ли лотерейные билеты — неизвестно, а вот парикмахер непременно получит выигрыш в силе, потому что ножницы — это рычаг, ось вращения которого проходит через винтик, соединяющий две острые половинки.
№ 203
Длина опытной сотрудницы физической лаборатории белой мышки Мушки от кончика носа до кончика хвоста 20 см. За кончик хвоста сотрудницу в научных целях прицепили к маленькому подвижному блоку и, применяя комбинацию подвижного блока с неподвижным, стали вдумчиво поднимать на ниточке. Свободный конец ниточки вытянули на 35 см. Оторвался от пола нос опытной сотрудницы или не оторвался?
Ответ. Не оторвался. Мышка Мушка от всей души была благодарна эксперементаторам за то, что ее не стали поднимать еще выше.
№ 204
Один азартный строительный рабочий целый день играл с двумя блоками подвижным и неподвижным. К вечеру строительный рабочий выиграл в силе много ньютонов. Какой из двух блоков отдал азартному рабочему его выигрыш: подвижный или неподвижный?
Ответ. Подвижный. Неподвижный блок никому никогда никакого выигрыша в силе не даст. Юноши, не играйте в азартные игры с неподвижными блоками!
№ 205
Пете велели покрасить забор. На покраску забора Петя израсходовал ведро зеленой краски и 55 Дж энергии. Однако вместе с забором Петя за это же время нечаянно покрасил и всех своих друзей. Всего на покраску друзей и забора Петя израсходовал три ведра зеленой краски и 165 Дж энергии. Каков коэффициент полезного действия Пети?
Ответ. Величина петиной полезной работы равна энергии, затраченной на покраску забора. А полная работа, проделанная Петей, равна энергии, которую Петя затратил на покраску друзей и забора вместе взятых. КПД Пети, если рассматривать этого старательного мальчика как очень простой механизм, будет примерно 33 %.
№ 206
Какой из простых механизмов: рычаг, блок, ворот, наклонную плоскость, клин или винт должен использовать лентяй, чтобы получить выигрыш в работе. Не лучше ли лентяю использовать для своей вожделенной цели более сложный механизм?
Ответ. Ни один из механизмов не даст выигрыш в работе лентяю. К сожалению, не даст и честному труженику. Во сколько раз лентяй с тружеником, используя механизм, выиграют в силе, во столько раз проиграют в расстоянии. И наоборот.
№ 207
Ученый с мировым именем Иннокентий долго рассматривал неподвижный блок как равноплечий рычаг, у которого плечи сил равны радиусу колеса. В свою очередь неподвижный блок тоже благосклонно смотрел на талантливого ученого и хотя ничего ему не дал, кое-что все-таки позволил. Чего не дали и что позволили Иннокентию?
Ответ. Известному ученому не дали выигрыша в силе, зато позволили изменить направление силы. «С паршивой овцы хоть шерсти клок», — сказал ученый.
№ 208
Во время ремонта родной школы, который проводился собственными силами учеников, Вовочка нашел незнакомый механизм и с его помощью совершил полезную работу, равную 20 Джоулям. Совершая эту полезную работу, незнакомый механизм с помощью Вовочки нанес родной школе урон Джоулей на 200. Таким образом полная работа, проделанная механизмом в умелых вовочкиных руках, оказалась равна 220 Джоулям. Вычисли коэффициент полезного действия незнакомого механизма в руках у Вовочки.
Ответ. Коэффициент полезного действия всегда равен отношению полезной работы к полной. В данном случае КПД — 11 %. Родной школе еще повезло.
№ 209
Прилагая силу в 50 Н Коля с помощью подвижного блока, вес которого 4 Н, равномерно поднял над дверью ведро с водой и ждет, когда войдет Толя. Вычисли массу этого ведра с водой. Трение, так и быть, можешь не учитывать.
Ответ. Подвижный блок осчастливил Колю выигрышем в силе. В два раза. 100 Н — 2 Н = 98 Н: 9,8 = 10 кг. Скоро Коля в свою очередь осчастливит Толю ведром с водой, общая масса которых 10 кг.
№ 210
Когда Коля попросил Толю поднять его с помощью подвижного блока, Толя послал Колю подальше и сказал, что он не так глуп, чтобы делать двойную работу и вместе с Толей поднимать еще и блок. Действительно ли работа, совершенная при поднятии груза с помощью подвижного блока, больше, чем без блока? Зачем тогда блок?
Ответ. Да, подвижный блок не дает выигрыш в работе. Полная работа, совершенная с его помощью, даже больше полезной. Зато получается выигрыш в силе.
№ 211
Одно тело способно совершить работу, но не хочет. Другое тело хочет, но не способно. Какое из этих тел обладает энергией?
Ответ. Первое. Если оно твое — не признавайся. Заставят работать.
№ 212
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.
№ 213
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.
№ 214
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.
№ 215
Каким видом механической энергии обладает пружина только что заведенных и сильно промокших дядипетиных часов?
Ответ. Потенциальной, которой уже никогда не суждено перейти в кинетическую.
№ 216
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.
№ 217
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.
№ 218
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.
№ 219
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.
№ 220
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.
№ 221
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.
№ 222
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.
№ 223
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.
