1. Деревянные кони по снегу скачут, а в снег не проваливаются.
? Почему лыжи не проваливаются в снег?
Ответ. Площадь поверхности лыж в несколько раз больше, чем площадь подошв человека.
? Во сколько раз человек оказывает меньше давление на снег, если площадь подошвы 200 см2, а лыжи имеют длину 2 м и ширину 5 см?
Ответ. В 5 раз.
2. Мы – проворные сестрицы, – Быстро бегать мастерицы. В дождь – лежим, в снег – бежим, – уж такой у нас режим.
? Какие лыжи используют спортсмены, а какие – лесники и охотники?
Ответ. Площадь лыж для лесников и охотников значительно больше, чем для спортсменов, чтобы оказывать меньшее давление на снег.
3. Летом навзничь лежат, зимой в гости ездят.
? Почему мы не используем сани летом?
Ответ. Потому что летом трение скольжения полозьев саней в несколько раз превышает трение качения колеса телеги. Ориентировочно: коэффициент трения скольжения дерева по камню равен 0,4–0,6, а коэффициент трения качения 0,05–0,08 см (конечно, необходимо учитывать и радиус колеса).
4. Белая чайка по черному полю скакала, следы оставляла.
? Почему мелом мы на доске можем писать, а камнем или железкой нет?
Ответ. Силы взаимодействия между молекулами мела гораздо меньше, чем силы взаимодействия между молекулами железа. Поэтому мел на доске оставляет след. [? – Ред.]
5. Крылом не машет, а крылатую птицу обгоняет.
? Что называется подъемной силой крыла?
Ответ. Уравнение Бернулли показывает, что давление воздуха больше там, где скорость потока меньше. Благодаря особой форме крыла давление на него снизу больше, чем сверху.
6. Железные избушки держатся друг за дружку; одна, с трубой, тянет всех за собой.
? Известно, что тепловоз ТЭП-60 при скорости 47 км/ч развивает силу тяги 127 кН. Определите мощность тепловоза.
Ответ. При равномерном движении тепловоз развивает мощность 1,66 МВт.
7. Не корабль, не лодка, ни весел, ни паруса, а плавает.
? Какую среднюю плотность должен иметь плот, чтобы плыть наполовину погруженным в воду?
Ответ. Если плотность воды 1000 кг/м3, то средняя плотность плота должна быть равна 500 кг/м3.
? Какой массы груз можно перевезти на таком плоту, если его площадь 4 м2, а осадка 10 см?
Ответ. 400 кг.
8. Не зная броду, лезу смело в воду. На большой глубине лишь по пояс мне.
? Как изменяется осадка корабля при переходе из пресного озера в море?
Ответ. Уменьшается, т.к. увеличивается плотность воды, а следовательно, увеличивается сила Архимеда, выталкивающая корабль.
9. Без рук, без ног, на брюхе плывет и других везет.
? Масса лодки 200 кг, ее водоизмещение 0,5 т. Какова грузоподъемность лодки?
Ответ. 300 кг.
10. Крыльями машет, а улететь на может.
? Какие преобразования энергии происходят при работе ветряной мельницы?
Ответ. Кинетическая энергия ветра превращается в кинетическую энергию вращательного движения.
11. Кнутом не гонят, овсом не кормят; когда пашет – семь плугов тянет.
? Какое тяговое усилие развивает трактор ДТ-75М, если сила сопротивления одного плуга 4 кН?
Ответ. Так как трактор тянет семь плугов, то тяговое усилие трактора составляет 28 кН.
12. Две сестрицы друг за другом пробегают круг за кругом: коротышка – только раз, та, что выше, – каждый час.
? Как отличаются частоты вращения минутной и часовой стрелок?
Ответ. Частота вращения минутной стрелки в 12 раз больше, чем часовой.
13. Что может в одно и то же время висеть и стоять, стоять и ходить, ходить и лежать, лежать и врать?
? Какую физическую величину измеряют с помощью часов?
Ответ. Время.
? Какими свойствами обладает время?
Ответ. Время объективно существует, оно непрерывно, равномерно и одномерно, но течет только вперед.
14. У них тяжелый труд – все время что-то жмут.
? Определите силу давления губок тисков на деталь, если площадь поверхности взаимодействующих частей 20 см2, а давление, которое оказывают тиски, равно 40 кПа. [? – Ред.]
Ответ. 80 Н.
15. Два брата – одно сердце.
? Чем отличаются ножницы для резки бумаги от ножниц для резки металла?
Ответ. Ножницы для резки бумаги имеют длинные лезвия и почти такой же длины ручки, т.к. не требуется большой силы. У ножниц по металлу лезвия короткие, а ручки длинные.
? Ножницами отрезают кусок картона, при этом сжимают их ручки с силой 50 Н. Длина ручек 5 см, расстояние от кольца до точки приложения силы 10 см. Определите силу, действующую на бумагу. [? – Ред.]
Ответ. 100 Н.
16. Тонка, длинна, одноуха, остра – всему миру красна.
? Какое давление оказывает игла под действием силы 1 Н, если площадь ее острия 1 мкм2?
Ответ. 1 ТПа = 1012 Па.
17. Где хочу, там и скачу, ни на кого не погляжу, царя – и того разбужу.
? Вычислите скорость блохи в начале вертикального прыжка на высоту 20 см.
Ответ. 2 м/с.
18. Вчера было, сегодня есть и завтра будет.
? Какой прибор служит для измерения времени?
Ответ. Часы.
? Как раньше измеряли время?
Ответ. В древности время измеряли по длине и направлению тени от вертикального шеста, освещенного солнцем.
? Какие маятники вы знаете? Определите период колебания математического маятника длиной 50 см, если к нему подвешен груз массой 2 кг. Как изменится период колебания маятника, если массу груза увеличить до 4 кг?
Ответ. 1,4 с; период не зависит от массы груза.
19. Молчуна перемолчит, крикуна перекричит.
? Через какое время мы услышим эхо, если расстояние до отражающей поверхности 200 м?
Ответ. Если считать скорость звука равной 330 м/с, то мы услышим эхо через 1,17 с.
? Как объяснить явление эха?
Ответ. Эхо – результат отражения звуковых волн от препятствия.
20. Само слов не знает, а на всех языках разговаривает.
? Мы услышали эхо через 1,5 с. На каком расстоянии оказалось препятствие?
Ответ. 255 м, если скорость звука принять равной 340 м/с.
21. Вода по воде плавает.
? Почему лед плавает в воде?
Ответ. Плотность льда меньше плотности воды.
? Какая часть льда находится под водой, а какая – над водой? Плотность льда считать однородной и равной 900 кг/м3.
Ответ. 9/10 под водой и 1/10 над водой.
22. Белые барашки по синему лугу гуляют.
? Что называется волной? Какие волны встречаются в природе? К какому виду волн относится морская волна?
Ответ. Волной называется процесс распространения колебаний в пространстве. Волны бывают поперечные и продольные. Морская волна является поперечной, т.к. частицы среды колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны. [? – Ред.]
? Определите длину морской волны, если между «белыми барашками» расстояние 10 м.
Ответ. 10 м.
23. Закопай – не гниет, кинь в воду – поплывет.
? Что можно сказать о плотности угля? Определите плотность угля, если он погружается в воду на 2/3 своего объема.
Ответ. Плотность угля меньше плотности воды и равна в данном случае 667 кг/м3. Скорее всего это древесный уголь.
24. Не кошено, не рожено, а на коленях плачет.
? Основным тоном настройки гитары является тон «ля» первой октавы, его частота 440 Гц. Определите длину звуковой волны.
Ответ. 0,77 м (при скорости звука 340 м/с).
25. Чем больше верчусь, тем больше толстею.
? Как изменится линейная скорость и центростремительное ускорение точки веретена, если его радиус увеличить в два раза? Период считать не изменяющимся.
Ответ. И линейная скорость, и центростремительное ускорение также увеличатся в два раза.
26, 27. Под водой железный кит, днем и ночью кит не спит, днем и ночью под водой охраняет твой покой.
? Одинакова ли сила Архимеда, действующая на подводную лодку под поверхностью водоема и глубоко под водой? А гидростатическое давление?
Ответ. Сила Архимеда практически одинакова, если в обоих случаях лодка погружена полностью, а гидростатическое давление увеличивается с глубиной.
? Кран КБ-308 может поднять груз массой 8 т на высоту 32 м, причем скорость равномерного подъема равна 36 м/мин. Определите работу, совершаемую краном при подъеме груза, и мощность.
Ответ. 25,6 МДж; 48 кВт.
28. Крыльев нет у этой птицы, но нельзя не подивиться: лишь распустит птица хвост – поднимается до звезд.
? Каков принцип работы ракетного двигателя?
Ответ. Реакция струи.
29. Два брата, ростом по колено, везде с нами гуляют, от мороза защищают.
? Какие сапоги защищают от мороза лучше: тесные или просторные?
Ответ. Просторные, т.к. воздух плохо проводит тепло.
30. По лужку он важно бродит, из воды сухим выходит, носит красные ботинки, дарит мягкие перинки.
? Почему гусь всегда выходит из воды сухим?
Ответ. У водоплавающих птиц перья смазаны жиром, выделяемым особой железой, и поэтому не смачиваются водой.
31. Хоть я не снег, но таю, не птица, а летаю.
? Почему дым постепенно «тает»? Куда «летает» дым?
Ответ. Это можно объяснить явлением диффузии: «молекулы» дыма быстро смешиваются с молекулами воздуха, имеющими большую скорость. Если плотность дыма меньше плотности воздуха, то он поднимается вверх. Если же дым имеет плотность больше, чем воздух, то он стелется по земле.
32. Дерево даешь – съедает, от воды же умирает.
? Какие виды топлива вы знаете?
Ответ. Топливо бывает твердое, жидкое и газообразное. Дерево относится к твердым видам топлива, как и каменный уголь, торф и др. К жидким видам топлива относятся нефть и ее производные: бензин, керосин, мазут и т.д. К газообразным видам топлива относится природный газ, водород, а также другие горючие газы.
? Какой вид теплопередачи отвечает за нагревание тел вблизи огня?
Ответ. Излучение.
33. Заря-заряница, красная девица, по лесу ходила, жемчуг обронила, месяц видел, солнце взяло, а земля сохранила.
? При каких условиях мы наблюдаем росу?
Ответ. Если водяной пар становится насыщенным, то выпадает роса.
? Выпадет ли роса, если температура утром опустилась до 10 °С?
Ответ. Выпадет.
? Всегда ли при понижении температуры выпадает роса?
Ответ. Нет. Если при понижении температуры водяной пар не становится насыщенным, то роса не выпадает. Если температура отрицательная и водяной пар насыщен, то выпадает не роса, а иней.
34. Вечером родится, ночь живет, утром умирает.
? Какие тепловые процессы указываются в загадке?
Ответ. Конденсация и испарение.
35. У избы побывал – все окно разрисовал, у реки погостил – во всю реку мост мостил.
? Как изменяется внутренняя энергия льда на реке в мороз?
Ответ. Уменьшается.
? На сколько уменьшается энергия льда при понижении температуры на 10 °С?
Ответ. Энергия 1 кг льда уменьшается на 21 кДж.
36. Зимнее стекло весною потекло.
? При каких условиях лед в доме будет таять?
Ответ. Если температура в доме выше 0 °С.
? В доме температура выше, чем на дворе. Будет ли таять лед?
Ответ. Да, если она выше 0 °С.
? Какая энергия затрачивается, чтобы растопить лед массой 200 г?
Ответ. Однозначного ответа дать нельзя, т.к. не известна начальная температура льда. Если она равна 0 °С, то необходимо количество теплоты 68 кДж.
37. Вырос лес, белый весь. Пешком в него не войти, на коне не въехать.
? Как образуются морозные узоры на окне? С какой стороны стекла?
Ответ. Узоры образуются, если температура стекла (и снаружи) отрицательная, а влажность в помещении высокая, тогда водяные пары конденсируются на внутренней стороне стекла.
Комментарий редактора
4. От мела отделяются не молекулы, а когда-то спрессованные макроскопические частички. Интересно, что автор называет молекулой железа: один атом, маленький кристаллик – кристаллит или весь поликристаллический образец, в котором «мечутся» обобщенные электроны?
14 и 15. Для приведенных нечетких формулировок задач можно дать только ответ FR = 0. Действительно, ни деталь, ни бумага никуда не улетают. Сила-то – величина векторная, а давление – скалярная... Да и сила 100 Н ссобщила бы картону массой 100 г ускорение 1 м/с2.
22. Волны бывают не только поперечные и продольные. В невысокой морской волне частицы совершают движение по вертикальным окружностям, лежащим в одной плоскости с направлением распространения волны.
Окончание следует