18. Давление в жидкости и газе. Расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда

405. Поднимающиеся со дна водоема пузырьки воздуха увеличиваются в объеме по мере приближения к поверхности. Почему?

406. Воду из узкого высокого стакана перелили в широкую кастрюлю. Как изменилось давление воды на дно?

407. На рисунке 44 изображен старинный опыт: в крышку бочки, наполненной доверху водой, была вставлена высокая узкая трубка. Когда в трубку налили воды, бочка разорвалась. Объясните, почему небольшое количество воды, которую пришлось налить в трубку, могло разорвать бочку?

408. В сосуд налили слой воды высотой 15 см. Каково давление этого слоя на дно сосуда?

409. Чему равно давление воды на глубине 50 см?

410. Банка высотой 50 см наполнена водою. Определить давление на 1 см 2 дна банки.

411. В мензурку, площадь дна которой 20 см 2 , налита вода до высоты 10 см. Сколько граммов воды налито? Чему равно давление воды на дно мензурки?

412. Высота уровня воды в водопроводе 10 м (рис. 45). Одинаковы ли давления на стенки трубы на различных высотах? Каково давление воды у нижнего конца трубы?

413. Каково давление на дверцу в шлюзовых воротах на глубине 12 м. (рис. 46)?

414. В стакан высотой 10 см налита доверху ртуть. Вычислить давление на дно стакана.

415. Вычислите давление столбика ртути высотой 76 см.

416. Поршневой насос может произвести давление 5 105 Па. На какую высоту можно поднять воду этим насосом?

417. В трех сосудах налита вода до одной и той же высоты (рис. 47). В каком сосуде налито больше воды? В каком сосуде больше давление на дно?

418. Внутрь жидкости погружен брусок (рис. 48). Одинаковые ли давления испытывают боковые стенки бруска (левая и правая, передняя и задняя)? Одинаковые ли давления испытывают верхняя и нижняя грани бруска?

419. Рассмотрите рисунок 48. Высота погруженного бруска АК = 5 см. Насколько больше давление на грани MNKL, чем на ABCD, если брусок помещен в воду на глубину 12 см (до нижней грани)?

405. Поднимающиеся со дна водоема пузырьки воздуха увеличиваются в объеме по мере приближения к поверхности. Почему?
С приближением к поверхности, давление воды на пузырек падает.

406. Воду из узкого высокого стакана перелили в широкую кастрюлю. Как изменилось давление воды на дно?
Давление уменьшилось, поскольку уменьшилась высота водяного столба.

407. На рисунке 44 изображен старинный опыт: в крышку бочки, наполненную доверху водой, была вставлена высокая узкая трубка. Когда в трубку налили воды, бочка разорвалась. Объясните, почему небольшое количество воды, которую пришлось налить в трубку, могло разорвать бочку?


Давление на стенки бочки будет зависеть от плотности жидкости и высоты водяного столба и не зависит от площади поперечного сечения сосуда.

408. В сосуд налили слой воды высотой 15 см. каково давление этого слоя на дно сосуда?

409. Чему равно давление воды на глубине 50 см?

410. Банка высотой 50 см наполнена водою. Определите давление на 1 см2 дна банки.

411. В мензурку, площадь дна которой 20 см2 , налита вода до высоты 10 см. сколько граммов воды налито? Чему равно давление воды на дно мензурки?

412. Высота уровня воды в водопроводе 10 м (рис.45). Одинаковы ли давления на стенки трубы на различных высотах? Каково давление воды у нижнего конца трубы?

413. Каково давление на дверцу в шлюзовых воротах на глубине 12 м (рис. 46)?

414. В стакан высотой 10 см налита доверху ртуть. Вычислить давление на дно стакана.

415. Вычислите давление столбика ртути высотой 76 см.

416. Поршневой насос может произвести давление 5·105 Па. На какую высоту можно поднять воду этим насосом?

417. В трех сосудах налита вода до одной и той же высоты (рис. 47). В каком сосуде налито больше воды? В каком сосуде больше давление на дно?

418. Внутрь жидкости погружен брусок (рис 48). Одинаковые ли давления испытывают боковые стенки бруска (левая и правая, передняя и задняя)? Одинаковые ли давления испытывают верхняя и нижняя грани бруска?

Боковые стенки испытывают одинаковое давление; верхняя и нижняя – разное.

419. Рассмотрите рисунок 48. Высота погруженного бруска АК=5 см. На сколько больше давление на грани MNKL, чем на ABCD, если брусок помещен в воду на глубину 12 см (до нижней грани)?

420. Если в подводной части судна появилась пробоина, то на эту пробоину накладывают «пластырь» - кусок паруса, который давлением воды прижимается к корпусу судна и не пропускает в пробоину воду. Определите силу, с которой прижимается пластырь, если площадь пробоины 0,5 м2 , а глубина, на которой сделана пробоина, 2 м.

422. Для спуска водолаза на очень большую глубину применяется специальный металлический скафандр (рис. 50). Какую силу давления должен выдержать этот скафандр на глубине 300 м, если общая поверхность скафандра составляет 2,5 м2 ?

424. Как велика должна быть высота столба ртути и столба спирта, если этот столб производит давление в 105 Па?

425. Определите давление воды на стенки котла водяного отопления, если высота труб 20 м?

426.Вычислите разность давлений в трубах водопровода на нижнем этаже здания и на этаже, расположенном выше на 15 м?

Напомним, что давление p определяется соотношением

где F – модуль силы давления, S – площадь поверхности, на которую действует сила давления. Сила давления направлена перпендикулярно поверхности.

Давление является скалярной величиной. Его измеряют в Н паскалях (Па): 1 Па = 1 Н/м 2 . Атмосферное давление равно прим мерно 10 5 Па. Вышележащие слои жидкости давят своим весом на нижележащие слои. Поэтому давление в жидкости с глубиной возрастает. Зависимость давления жидкости от глубины можно вывести, найдя силу давления на дно цилиндрического сосуда.

1. Покажите, что давление жидкости плотностью ρ на глубине h (без учета атмосферного давления) выражается формулой

Подсказка. Найдите силу давления жидкости на дно цилиндрического сосуда и воспользуйтесь формулой (1).

Если на поверхность жидкости оказывается внешнее давление pвнеш (например, давление поршня или давление атмосферы), то давление жидкости на глубине h выражается формулой

p = p внеш + ρgh.

2. На какой глубине давление в озере в 2 раза больше атмосферного? Во многих задачах (например, при нахождении силы Архимеда) имеет значение лишь разность давлений жидкости на различных глубинах, а в этой разности вклад атмосферного давления сокращается. Поэтому в таких случаях атмосферное давление не учитывают, то есть давление на глубине h находят по формуле (2). Мы тоже будем так поступать, не оговаривая этого каждый раз особо.

Если в сосуде находятся несколько несмешивающихся жидкостей с различной плотностью, то создаваемое ими давление равно сумме давлений, создаваемых слоем каждой жидкости.

3. В цилиндрическом сосуде с площадью дна 1 дм 2 находятся вода и керосин (эти жидкости не смешиваются). Общая масса жидкостей 2,8 кг, верхний уровень керосина находится на высоте 30 см от дна. Плотность керосина составляет 0,8 от плотности воды.
а) На какой высоте от дна находится граница раздела жидкостей?
б) Чему равна масса керосина?

4. В U-образной трубке с одинаковыми коленами, площадью поперечного сечения 10 -3 м 2 каждое, находится вода (рис. 37.1). В левое колено наливают 0,1 кг керосина.

А) Изобразите на чертеже положение жидкостей в коленах трубки.
б) Чему равна высота столба керосина?
в) Чему равно давление жидкостей на уровне границы раздела жидкостей?
г) Чему равна высота столба воды в правом колене над уровнем раздела жидкостей?
д) Насколько поднялся уровень воды в правом колене по сравнению с начальным положением?
Подсказка. В правом колене уровень воды поднялся настолько же, насколько он опустился в левом колене (поскольку объем воды не изменился).

2. Закон Архимеда

Рассмотрим силы давления жидкости на погруженный в жидкость куб (рис. 37.2).

Силы давления на боковые грани куба взаимно уравновешиваются. Но силы давления на верхнюю и нижнюю грани не уравновешиваются: поскольку давление жидкости увеличивается с глубиной, на нижнюю грань куба действует большая сила давления, чем на верхнюю.

Следовательно, равнодействующая сил давления, действующих на все участки поверхности куба, направлена вверх. Это – выталкивающая сила, или сила Архимеда, знакомая вам из курса физики основной школы.

5. Чему равна сила Архимеда, действующая на куб с длиной ребра a, погруженный в жидкость плотностью ρ?

Найдем, чему равен модуль силы Архимеда, действующей на тело произвольной формы, куда эта сила направлена и в какой точке приложена. На рисунке 37.3, а красными стрелками схематически изображены силы давления жидкости, действующие на участки тела одинаковой площади. С увеличением глубины эти силы увеличиваются.


Мысленно заменим погруженное в жидкость тело этой же жидкостью. На участки поверхности этого «жидкого» тела будут действовать такие же силы давления, что и на данное тело (рис. 37.3, б). Следовательно, равнодействующая сил давления, действующая на жидкость в объеме данного тела, будет такой же, как и сила Архимеда, действующая на само данное тело.

Заметим теперь, что выделенный объем жидкости находится внутри той же жидкости в равновесии. Следовательно, действующие на него сила тяжести т и сила Архимеда А уравновешивают друг друга, то есть они равны по модулю и направлены противоположно (рис. 37.3, в). Отсюда следует, что
на погруженное в жидкость тело действует направленная вверх сила Архимеда А, равная по модулю весу жидкости в объеме погруженной в жидкость части тела:

F A = ρgV погр. (3)

Приведенный вывод показывает, что сила Архимеда приложена в центре тяжести вытесненного телом объема жидкости (рис. 32.3, в).

Полученное выражение для силы Архимеда и утверждение о точке ее приложения справедливы и тогда, когда тело погружено в жидкость лишь частично.

6. На концах легкого стержня длиной (подвешены алюминиевый и латунный шары равной массы. Система находится в равновесии. Стержень вместе с шарами погружают в воду.
а) Сохранится ли равновесие стержня? И если нет, то какой шар в воде перевесит?
б) В сторону какого шара надо передвинуть точку подвеса стержня, чтобы он в воде находился в равновесии?
в) Обозначим длину стержня l, массы шаров m, плотности воды, алюминия и латуни ρ в, ρ а и ρ л, а объемы шаров V а и V л. Модуль смещения точки подвеса обозначим x. Объясните, почему справедливо уравнение:

г) Насколько надо передвинуть точку подвеса стержня, чтобы он в воде находился в равновесии, если l = 1 м, плотность латуни в 3 раза больше плотности алюминия, а плотность алюминия в 2,7 раза больше плотности воды?

7. Ко дну аквариума прикреплена пружина, к верхнему концу которой прикреплен деревянный шар (рис. 37.4). Чему равна плотность дерева, если энергия упругой деформации пружины не изменилась после того, как в аквариум налили воду? Считайте, что шар полностью погружен в воду.

8. Подвешенная за один конец тонкая пластмассовая палочка массой m и длиной l частично погружена в воду и находится в равновесии в наклонном положении (рис. 37.5). При этом длина погруженной в воду части палочки равна l 1 . Обозначим площадь поперечного сечения палочки S, плотность пластмассы ρ п, плотность воды ρ в.

а) Изобразите на чертеже действующие на палочку силу тяжести и силу Архимеда. Объясните, почему справедливы уравнения:

б) Чему равна плотность пластмассы, если l 1 = 0,5l?

Палочка в стакане с водой

Вернемся к палочке в стакане, рассмотренной в § 36. Но пусть теперь стакан доверху наполнен водой (рис. 37.6). Будем считать, что при этом положение палочки не изменилось.

? 9. Как и почему изменилась сила давления края стакана на палочку после заполнения стакана водой?
Введем обозначения:
l – длина палочки,
S – площадь ее поперечного сечения,
m – масса палочки,
ρ – плотность палочки,
ρ в – плотность воды,
h – высота стакана,
d – его диаметр.

Для упрощения формул удобно обозначить α угол между палочкой и вертикалью, а длину находящейся в стакане части палочки b (α и b можно выразить через h и d, но удобнее ввести для них свои обозначения, чтобы упростить формулы).

Силу, действующую на палочку со стороны края стакана, обозначим к, а силу Архимеда – A .

10. Обозначьте на чертеже в тетради все действующие на палочку силы и объясните, почему справедливы уравнения:

11. В гладком цилиндрическом стакане диаметром 6 см и высотой 8 см находится тонкая палочка длиной 15 см. Плотность палочки в 2 раза больше плотности воды. Во сколько раз уменьшится сила давления палочки на край стакана после того, как его наполнят водой?

3. Плавание тел

Условие плавания тел

Когда тело плавает, действующая на него сила Архимеда A уравновешивает силу тяжести т. Следовательно,

Это справедливо для любого тела и любой жидкости, причем независимо от того, погружено тело в жидкость полностью (рис. 37.7, а) или частично (рис. 37.7, б).

(Точка приложения силы Архимеда может не совпадать с точкой приложения силы тяжести. Но поскольку здесь используется только первое условие равновесия, мы изображаем на чертеже эти силы приложенными в одной точке.)

? 12. В воде и керосине плавают одинаковые деревянные шарики. На какой шарик действует большая сила Архимеда?

Плавание однородных тел

Масса m однородного тела связана с его плотностью ρт и объемом V соотношением

m = ρ т V. (5)

А сила Архимеда равна весу жидкости в объеме погруженной части тела. Обозначим плотность жидкости ρж, а объем погруженной в жидкость части тела V погр. Тогда

F А = ρ ж gV погр. (6)

13. Объясните, почему справедливо соотношение

V погр /V = ρ т /ρ ж. (7)

Подсказка. Воспользуйтесь формулами (4), (5), (6).

14.Вернемся к двум одинаковым деревянным шарикам, первый из которых плавает в воде, а второй – в керосине. Масса каждого шарика 100 г.
а) Для какого шарика объем погруженной части больше?
б) Насколько объем погруженной части одного шарика больше, чем другого?

Пусть теперь тело плавает на границе двух жидкостей (рис. 37.8). Как найти объем погруженной в каждую жидкость части тела?

Рассуждая как и при выводе выражения (3) для силы Архимеда, заменим части тела, находящиеся в разных жидкостях, двумя «телами» того же объема и формы, состоящими из соответствующих жидкостей. (При этом надо считать погруженной в верхнюю жидкость часть тела, находящуюся выше границы раздела жидкостей (пунктир на рисунке 37.10), а в нижнюю – ниже этой границы.)

Эти тела будут находиться в равновесии в «своих» жидкостях. Следовательно, равнодействующая сил давления, приложенных ко всем частям поверхности тела, направлена вверх и равна по модулю суммарному весу жидкостей в объеме, вытесненном телом.

15. Когда брусок плавает на границе двух жидкостей, К. верхняя (более легкая) жидкость давит на него вниз (рис. 37.9)! Почему же при нахождении действующей на брусок выталкивающей силы нужно считать, что сила Архимеда, действующая на него со стороны более легкой жидкости, направлена вверх?

16. Тело объемом V и плотностью ρт плавает на границе двух жидкостей, плотности которых ρ 1 и ρ 2 . Обозначим объемы частей тела, погруженных в каждую жидкость, V 1 и V 2 . Объясните, почему справедливо следующее уравнение:

ρ 1 V 1 + ρ 2 V 2 = ρтV.

17. Пластмассовый брусок высотой 10 см плавает на границе воды и керосина, причем брусок погружен в воду на 4 см. Чему равна плотность бруска?

Плавание неоднородных тел

Если тело неоднородно (например, изготовлено из различных материалов или имеет полость), то объем погруженной в жидкость части тела также можно найти, используя формулу (4). Напомним: она утверждает, что действующая на плавающее тело сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.

18. Полый медный шар плавает на поверхности воды. Радиус шара 10 см, а толщина стенок – 1 мм. Какая часть объема шара погружена в воду?
Подсказка. Объем шара радиусом r и площадь его поверхности выражаются формулами V = (4πr 3)/3, S = 4πr 2 . Если толщина стенок шара d намного меньше его радиуса, объем его стенок (оболочки) с хорошей степенью точности выражается формулой V об = Sd, где S – площадь поверхности шара.

19. На поверхности воды плавает плоская льдина площадью 5 м 2 и толщиной 10 см. Плотность льда составляет 0,9 от плотности воды.
а) Груз какой наименьшей массы надо поставить на льдину, чтобы она полностью погрузилась в воду?
б) Какую минимальную работу надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду?

Подсказка. В данном случае при нахождении работы по подъему или погружению тела можно брать среднее арифметическое значений силы Архимеда, действующей на тело в начальном и конечном состояниях.

Теряет ли в весе погруженное в воду тело?

Поставим опыт
Взвесим цилиндр из легкого металлического сплава и стакан, наполовину наполненный водой (рис. 37.10, а), А затем погрузим подвешенный к динамометру цилиндр в стакан с водой (рис. 37.10, б).


Мы увидим, что показания динамометра уменьшились. Это легко объяснить: на погруженный в воду цилиндр действует сила Архимеда.
Означает ли это, что вес погруженного в жидкость тела уменьшается на величину, равную выталкивающей силе?

Нет, не означает! Вспомним, что вес – это сила, с которой тело растягивает подвес или давит на опору. При погружении цилиндра в воду его вес не уменьшился, а перераспределился: на подвес (динамометр) приходится теперь только часть веса цилиндра, а оставшаяся часть веса приходится на опору (воду). В этом легко убедиться: при погружении цилиндра в воду показания весов, на которых стоит стакан с водой, увеличились настолько же, насколько уменьшились показания динамометра, к которому подвешен цилиндр.

Когда человек лежит на воде (рис. 37.11), действующая на него сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. Но этот человек не находится в невесомости: вода служит ему очень мягкой, но все-таки опорой, Вес человека приложен к воде и равен силе тяжести (как для любого покоящегося тела).

? 20. Находится ли в состоянии невесомости рыба в воде?

Дополнительные вопросы и задания

21. Когда подвешенное к динамометру тело погружено в воду, показания динамометра равны P в, а когда это же тело погружено в керосин, показания динамометра равны P к. Чему будут равны показания P динамометра, если тело будет находиться в воздухе? Считайте, что плотность тела больше плотности воды, а плотность керосина составляет 0,8 от плотности воды.

22. В сосуде с водой плавает куб плотностью 900 кг/м 3 . Длина ребра куба 10 см. Поверх воды наливают слой керосина так, что верхний уровень керосина оказывается вровень с верхней гранью куба.
а) Какова толщина слоя керосина?
б) Насколько изменилась глубина погружения куба в воду?

23. На концах легкого стержня длиной 1 м уравновешены алюминиевый и латунный шары равного объема. Стержень вместе с шарами погружают в воду. Сохранится ли равновесие стержня? И если нет, то какой шар в воде перевесит?

24. К деревянному шару массой 20 кг и плотностью 400 кг/м 3 прикреплена длинная стальная цепь. Масса 1 м цепи равна 1 кг. Плотность стали примите равной 8 * 10 3 кг/м 3 . Шар с цепью опускают в озеро так, что часть цепи лежит на дне. На какой высоте от дна будет находиться в равновесии шар, если он полностью погружен в воду? Считайте, что радиусом шара по сравнению с глубиной погружения можно пренебречь.

25. В высоком гладком цилиндрическом стакане диаметром 6 см находится тонкая палочка длиной 10 см и массой 100 г (рис. 37.12). Плотность палочки в 2 раза больше плотности воды. С какой силой давит верхний конец палочки на стенку стакана, когда в стакан налита вода до середины палочки?

Подсказка. Искомая сила направлена горизонтально. Примените второе условие равновесия относительно нижнего конца палочки.

МЕХАНИКА

№1: Одинаковы ли выталкивающие силы, действующие на один и тот же деревянный брусок, плавающий сначала в воде, а потом в керосине?
ОТВЕТ: Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости. Брусок в обеих жидкостях плавает. Тело плавает, если вес тела равен весу вытесненной им жидкости. Так как в обеих жидкостях один и тот же брусок плавает, то он вытеснит одинаковые по весу количества жидкостей, следовательно, выталкивающие силы в них будут одинаковыми.

№2: Каким образом человек, стоящий обеими ногами на полу, может быстро удвоить давление, производимое на опору?

№3: Дельфины могут плыть перед носом корабля, не совершая никаких усилий. Почему?

№4: Почему перелетные птицы летят клином?

№5: Зачем в центре купола парашюта делают отверстие?

№6: Чем отличаются ножницы для резки бумаги от ножниц для резки металла?

№7: Как изменится линейная скорость и центростремительное ускорение точки веретена, если его радиус увеличить в два раза? Период считать не изменяющимся.

№8: По столу катится монета. Почему устойчивость катящейся монеты зависит от скорости?

№9: Почему выглаженное накрахмаленное бельё меньше пачкается, чем ненакрахмаленное?

№10: На стёклах окон движущегося автобуса прямой дождь оставляет косые следы. Почему? Отчего эти следы имеют разный наклон?

№11: К поручням, находящимся у потолка автобуса подвешен пакет с грузом. Как будет двигаться груз относительно стенок автобуса, если автобус будет увеличивать свою скорость, замедлять её, повернет влево, внезапно остановится?

№12: Ускорение движущегося тела прямо пропорционально равнодействующей силе и обратно пропорционально его массе. Почему же, несмотря на то, что сила тяги двигателя автобуса постоянна и не равна нулю, а масса постоянна, ускорение автобуса на горизонтальном участке пути может быть равно нулю?

№13: Почему автобусу трудно тронуться с места на обледенелой дороге?

№14: При самом резком торможении автобус проходит некоторый, иногда немалый путь, прежде чем остановиться. Почему? От чего зависит величина тормозного пути?

№15: Почему переполненный автобус при той же мощности двигателя имеет меньшую скорость, чем пустой?

№16: Скорость автобуса уменьшается, если он въезжает на гору при неизменной мощности двигателя. Почему?

№17: На полу равномерно движущегося автобуса лежит арбуз, а над ним у крыши висит очень лёгкий резиновый шарик, надутый водородом. Как будут двигаться арбуз и шарик, если автобус затормозит? Сопротивление воздуха и трение о пол малы.

№18: Автобус делает резкий поворот. Пассажир, сидящий у правой стенки, оказался прижатым к ней. В какую сторону сделал поворот автобус?

№19: Почему на крутых поворотах шофер автобуса (автомобиля) уменьшает скорость движения машины?

№20: Почему притягиваются два маленьких пузырька на поверхности воды?

№21: Как изменится количество дней в году, если изменить направление вращения Земли вокруг своей оси или вокруг Солнца на обратное?

№22: У каких часов линейная скорость конца минутной стрелки больше – у карманных или у больших, настенных? Решите тот же вопрос для угловой скорости.

№23: Мяч брошен вертикально вверх. Что больше: время подъёма или время падения мяча?

№24: Почему в часах подшипники делают из камня (агата, сапфира, рубина и др.)? Почему не применяется сталь?

№25: Шатуны цилиндров двигателей внутреннего сгорания изготовляют из стержней двутаврового сечения. Зачем?

№26: Чем объясняется нагревание скатов автомобиля во время длительной езды?

№27:Можно ли натянуть верёвку горизонтально так, чтобы она не провисала?

№28: Почему для того, чтобы скорее вылить жидкость из бутылки, надо придать ей быстрое вращательное движение?

№29:Определить, сырое яйцо или варёное, можно, приведя его во вращение. Варёное яйцо вращается долго, а сырое останавливается после одного-двух оборотов. Чем это объяснить?

№30: Одинаковые ли пути проходят правые и левые колёса автомобиля при поворотах?

№31: Зачем увеличивают натяжение приводного ремня, передающего движение от шкива к шкиву, например, от коленчатого вала к вентилятору?

№32: Автомашина с прицепом должна перевезти тяжёлый груз. Куда его выгоднее поместить: в кузов или на прицеп? Почему?

№33: Почему надо беречь смазочные материалы от попадания в них песка и пыли?

№34: Что будет, если между тормозной колодкой и тормозным барабаном автомобиля попадёт масло?

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

№1: Почему человек, выходя из реки, даже в жаркий летний день испытывает ощущение холода?
ОТВЕТ: Охлаждение (понижение температуры) тела человека происходит в результате потери телом некоторого количества теплоты. На коже искупавшегося человека есть вода. При испарении воды увеличивается ее внутренняя энергия. Это увеличение энергии некоторого количества воды может произойти за счет уменьшения энергии другого тела. Вода, испаряясь с поверхности тела человека, отбирает у кожи некоторое количество теплоты. Вследствие этого внутренняя энергия кожи человека уменьшается и происходит ее охлаждение.

№2: Почему дым от сигареты поднимается вначале ровной струей, а затем начинает клубиться?

№3: Почему, если воду расщепить на мелкие капельки, то она может быть охлаждена до –40°С. Например, капельки воды в облаках замерзают при –17°С (даже при –30°С).

№4: Если утром облака, то позже день будет солнечным. Почему исчезают облака?

№5: Почему горячая вода замерзает быстрее холодной такой же массы?

№6: Жители Севера растапливают на воду старый морской лед (больше года). Опреснение льда ускоряется, если льдину вытащить на берег. Почему?

№7: Почему на Земле нет гор выше Эвереста, а на Марсе, есть?

№8: Иногда фокусники погружают руку в расплавленный свинец. Когда это возможно?

№9: Что вызывает звуки, похожие на удары молотом, в радиаторах водяного отопления?

№10: Куда дует ветер в грозу?

№11: В 1742 г. шведский ученый А. Целъсий создал ртутный термометр. Температуру кипения воды он принял за 0°С, а таяния льда за 100°С. Как выражалась на первоначальной шкале Цельсия температура человеческого тела и поверхности Солнца?

№12: Одну и ту же порцию горючего сжигают на уровне моря и в Гималаях на высоте 8 км. Когда выделится больше энергии?

№13: Температура таяния льда 0°С. Но зимой снег лежит и при более высокой температуре. Почему?

№14: Когда приоткрывают кран с горячей водой, поток воды постепенно уменьшается и может даже совсем прекратиться. С холодной водой подобных неприятностей не случается?

№15: Где быстрее потемнеет серебро - если его хранить на кухне или в комнате?

№16: Почему сосиски при варке лопаются обычно вдоль, а не поперёк?

№17: Почему при сбивании яичные белки из жидкости превращаются в густую пену?

№18: Почему опытные повара предпочитают использовать чугунные сковородки и кастрюли, а не стальные?

№19: Как греются в мороз дикие утки?

№20: Почему глаза человека не ощущают холода?

№21: Почему спортивная майка делается чаще всего из трикотажа?

№22: Почему у полярных лисиц уши значительно меньше, чем у лисиц, живущих в умеренном климате?

№23: Почему яблоко, когда печется, часто лопается?

№24: Почему даже после сильного дождя лепестки розы остаются всегда сухими?

№25: Почему мы не получаем ожога от кратковременного касания горячего утюга мокрыми руками?

№26: Почему изморозь (иней) на деревьях исчезает иногда без оттепелей?

№27: Почему в бане нам кажется жарче, чем в комнате, где воздух нагрет до такой же температуры?

№28: Почему у человека волосы, усы, ресницы в морозный день покрываются инеем?

№29: Почему в сильный мороз деревья трещат?

№30: Почему свежесрубленное дерево трещит меньше в огне, чем сухое?

№31: Почему в холодном помещении у нас зябнут прежде всего ноги?

№32: Отчего даже в пасмурные дни трава, скошенная на лугу, высыхает быстрее, чем трава, скошенная в лесу?

№33: Почему огурец на 1-2°С холоднее окружающей среды?

№34: Воздух в цилиндре дизельного двигателя сжимается поршнем в 12–20 раз. На какую особенность строения газов указывает этот факт?

№35:Почему продукты сгорания бытового газа естественным образом удаляются через вытяжной канал, предусмотренный конструкцией жилого помещения?

№36: Для охлаждения двигателей используют воду. В зимнее время в неё добавляют антифриз. Зачем?

№37: Изменится ли длина пузырька в трубке плотницкого прибора – уровня – при колебаниях температуры?

№38: Почему металл не трескается при резких колебаниях температуры воздуха, а камень трескается?

№39: Углекислотные огнетушители заряжают сжиженным углекислым газом. Почему при работе огнетушителя из него выходит плотное беловатое облако (углекислый снег), а не жидкость? На чём основано тушение огня таким огнетушителем?

№40: Статистика показывает, что вблизи промышленных центров в выходные дни туманы слабее, чем в рабочие. Почему?

№41: Почему в зимнее время оконные стёкла запотевают, если в комнате много людей?

№42: Почему полупроводниковые приборы не годятся для работы в условиях резкого перепада температур?

№43: Одинаково ли давление, оказываемое светом на чёрную или белую поверхность?

№44: Большой сосуд с водой, помещённый в погреб, предохраняет овощи от замерзания. Почему?

№45: Объясните, почему пыль удерживается на вертикальной поверхности?

№47: Почему штукатурка отваливается, если между ней и кирпичной стеной попадает дождевая вода?

№48: В производственной практике нагретые до высокой температуры металлические детали часто охлаждают в воде, минеральном масле или воздухе. В какой среде охлаждение идёт наиболее быстро и почему?

№49: Иногда из водопроводного крана вода вытекает белая, будто молоко. Чем это объяснить?

№50: Может ли кипеть вода в кастрюле, плавающей в другой кастрюле с кипящей водой?

№51: Свежеиспечённый хлеб весит больше, чем остывший. Почему?

№52: При возведении построек поверх кирпичного фундамента кладут слой так называемого «толя», т.е. толстой бумаги, пропитанной каменноугольной смолой. Без такой прокладки помещение легко сыреет. Почему?

№53: Может ли поваренная соль быть жидкой?

№54: Из чайника налили чай в стакан с сахаром и в стакан без сахара. Почему чай в первом стакане оказался холоднее?

№55: Почему в холодильниках по трубам, проложенным в помещении, которое надо охлаждать, заставляют циркулировать не чистую воду, а специальные растворы или жидкости?

№56: Если засохший хлеб поместить в целлофановый мешочек, предварительно смоченный водой, то через некоторое время хлеб сделается мягким. Почему?

№57: Для размягчения горох перед варкой замачивают в воде. Какое при этом используется явление?

№58: Рассохшиеся деревянные бочки, в которых намереваются засаливать огурцы, предварительно опускают на некоторое время в воду, после чего щели в бочках исчезают. Объясните, почему.

№59: Почему соль мелкого помола быстрее растворяется в воде, чем крупного?

№60: В каких агрегатных состояниях вода непригодна для использования в радиаторах автомобилей и тракторов?

№61: В каком агрегатном состоянии находится бензин, когда мы ощущаем его запах? когда заливаем в бензобак?

№62: Почему не удаётся вскипятить молоко в чайнике с мощной спиралью?

№63: Становится ли прохладнее в бальном зале, когда дамы обмахиваются веерами?

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

№1: Почему долларовая купюра в неоднородном магнитном поле отклоняется к одному из полюсов?

№2: Если поднести к плотницкому уровню магнит, то пузырек сдвинется. В какую сторону сдвинется пузырек и почему?

№3: Имеются две одинаковые стальные спицы, из которых одна намагничена. Как узнать, какая из спиц намагничена, не пользуясь ничем, кроме самих спиц?

№4: Шарик из мягкого железа был помещен в слабое магнитное поле, а затем в сильное. При этом во втором случае на него действовала меньшая сила, чем в первом. Почему?

№5: При сближении двух отталкивающихся магнитов возрастает потенциальная энергия системы. А куда исчезает энергия, расходуемая при сближении двух проводников с токами противоположных направлений?

№6: Как с помощью телевизора определить полюса подковообразного немаркированного магнита?

№7: На нитке висит гвоздь и недалеко установлен магнит. Как, не касаясь ни гвоздя, ни магнита, привести гвоздь в движение (колебаться).

№9: Можно ли транспортировать раскаленные стальные болванки в цехе металлургического завода с помощью электромагнитного крана?

№10.В проводнике течет пульсирующий ток. Предложите способ разделения постоянной и переменной составляющих этого тока.

№11. Почему в радиусе 100 м от удара молнии вначале слышен щелчок, затем – треск и только потом – грохот. Почему раскаты слышны длительное время?

№12: Какой силы ток наиболее опасен для человека?

№13: Почему при выбросе вулканов образуются молнии?

№14: Землетрясения тоже сопровождаются молниями, причем среди ясного неба. Часто возникают шаровые молнии. Почему?

№15: Почему после удара молнии усиливается дождь?

№16: Почему удары молнии в автомобиль не причиняют пассажирам вреда?

№17: Провода подключены к однородному металлическому шару в диаметрально противоположных его точках. Где больше выделяется теплоты при протекании тока?

№18: Почему в грозу нельзя ложиться на землю?

№19: Сразу вслед за молнией в облаке часто возникает яркое сияние, которое струится вверх и наружу из верхушки облака – это «коронная вспышка». При каких условиях она возникает?

№20: Если в темноте перемешивать сахар в стакане, то ложно увидеть вспышки света (триболюминесценция). Почему?

№21: Чем объяснить, что пыль не спадает даже с поверхности обращенной вниз?

№22: Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи?

№23: Бывают случаи, когда птицу, сидящую на проводе линии электропередачи, убивает током. При каких обстоятельствах это может произойти?

№24: Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток?

№25: Молния чаще ударяет в деревья с глубоко проникающими в почву корнями. Почему?

№26: Почему из всех деревьев чаще всего молнией поражается дуб?

№27: Внутри ствола или снаружи его проходит электрический ток при ударе молнии в сосну?

№28: Почему в лесу молния чаще расщепляет лиственные деревья и значительно реже поражает хвойные?

№29: Почему гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, вторые концы которых воткнуть в лимон или свежее яблоко?

№30: Почему у наэлектризованных людей волосы поднимаются вверх?

№31: Почему на заводе для переноски раскалённых болванок нельзя использовать электромагнитные подъёмные краны?

№32: Рама автомобиля представляет собой замкнутый контур. Будет ли в ней возникать индукционный ток при движении автомобиля в магнитном поле Земли?

№33: Какое физическое явление используется при электростатической защите электро- и радиотехнических аппаратов?

№34: Электрическую лампу накаливают постепенно. Как изменяется при этом спектр её излучения?

№35: Для чего на электрифицированных дорогах, на стыках рельсов, делают соединители в виде жгутов из толстой медной проволоки, приваренных к концам обоих рельсов?

№36: Как определить знаки полюсов автомобильного аккумулятора, пользуясь двумя медными проводниками и сырой картофелиной?

№37: Как нужно действовать при возникновении пожара в электрических установках?

№38: Почему в помещении, где заряжают аккумуляторы, запрещено курить?

№39: Как с помощью сильного магнита (лучше подковообразного) определить, постоянным или переменным током питается электрическая лампочка?

№40: Как с помощью сильного магнита (лучше подковообразного) определить, постоянным или переменным током питается электрическая лампочка?

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

№1: Каким образом близко летящий самолет влияет на работу телевизора?
ОТВЕТ: Сигнал, отраженный от самолета, попадает в телевизор чуть позже, чем прямой сигнал. На экране появляется изображение от прямого сигнала, а чуть правее – слабое изображение отраженного сигнала.

№2: Почему на море иногда возникают гигантские волны (до 35 м) и почему они быстро исчезают?

№3: Если источник звука находится в фокусе здания эллиптической формы, где будет лучше всего слышен звук?

№4: Почему лучше слышен звук по ветру, а не против?

№5: Часто мы видим молнии, но не слышим грома. Почему гром не распространяется на расстояние более 25 км?

№6: Звук камертона слаб, но с резонатором звучит громче. Откуда берется «лишняя» энергия?

№7: Почему маленькая скрипка звучит громче большой гитары?

№8: Как по звону колокола можно предсказать погоду?

№9: Динамики очень малы, но они воспроизводят низкие частоты (как и рупоры старых граммофонов). Почему?

№10: При обстреле немцами Лондона ракетами «Фау-2» жители слышали сначала разрыв, а затем вой летящей ракеты. Почему?

№11: Почему в радиусе 100 м от удара молнии вначале слышен щелчок, затем – треск и только потом – грохот. Почему раскаты слышны длительное время?

№12: Как жарится мясо в микроволновой печи?

№13: Свободными или вынужденными являются колебания поршня двигателя внутреннего сгорания?

ОПТИКА

№1: Дно водоёма всегда кажется расположенным ближе к поверхности воды для наблюдателя, находящегося в лодке. Объяснить это явление.
ОТВЕТ: Изображение дна озера формируется на сетчатке глаза от отражённых от дна лучей. При переходе лучей, отражённых от дна из воды в воздух, угол падения лучей на границу раздела сред меньше угла преломления. Поэтому лучи, попадающие на сетчатку глаза, пересекаются "ближе" от точки их выхода. Данное явление можно проверить построением изображения какой-либо точки дна.

№2: Почему изображение предмета находящегося в воде, всегда выглядит менее ярко, чем сам предмет находящийся в воздухе?

№3: Возможен ли переход из одной среды в другую без преломления. Указать два возможных варианта.

№4: В центре полого толстостенного стеклянного шара находится точечный источник света. Преломляются ли лучи света проходящие через стенки этого шара?

№5: Почему дно реки находящегося в близи моста для наблюдателя находящегося на мосте видна, а для наблюдателя находящегося на берегу та же область может быть и не видна?

№6: В каких случаях стеклянная призма отклоняет падающий на неё луч не к основанию призмы, а в сторону преломляющего угла (угла при вершине призмы)?

№7: Почему пена образованная в воде (из-за сильного напора) непрозрачна, хотя она представляет собой пузыри воды наполненных воздухом?

№8: Почему бриллиант блестит сильнее, чем его имитация из стекла при той же форме?

№9: Почему предметы, находящиеся на дне водоёме, кажутся колеблющимися при порывах ветра?

№10: Почему видимое положение звезды, не совпадает с его истинным положением?

№11: Почему шарик густо покрытый сажей при опускании в воду и при освещении его светом кажется блестящим?

№12: При каких условиях прозрачный и бесцветный предмет становится невидимым в лучах проходящего света?

№13: Почему предметы наблюдаемые через толстые стеклянные витрины иногда кажутся искривлёнными?

№14: Толчённое стекло является непрозрачным, но находясь в воде, оно вновь становится прозрачным. Объяснить это явление.

№15: Днем в пустынях иногда наблюдается мираж - наблюдатель видит вдали поверхность водоёма. Объяснить данное явление.

№16: Чем отличается отражение света от прозрачной среды, от полного внутреннего отражения, при том же угле падения в туже среду? Указать как минимум два отличия.

№17: Аквалангист, (достаточно далеко находящийся от берега) всегда может видеть объект находящийся на берегу. Человек, находящийся на берегу может лишь в редких случаях, увидеть аквалангиста? Объяснить этот факт.

№18: Почему резкий изгиб световода (светопровода) приводит к резкому ослаблению энергии выходящему из него световому потоку?

№19: Почему при плавании под водой видно много лучше, если надеть маску?

№20: Почему стёкла автомобильных фар делают рифлёными, т. е. состоящими из маленьких трёхгранных призм?

№21: Почему вода, образующая туман или облако кажется непрозрачной для наблюдателя, находящегося на поверхности Земли, хотя вода прозрачна для световых лучей?

№22: Почему из самолёта, летящего над морем, пассажиру, смотрящему вниз, вода кажется темнее, чем в дали?

№23: Почему в солнечные дни водители машин, двигающихся по шоссе, видят на шоссе лужи воды?

№24: Почему стёкла автомобильных фар с внутренней стороны имеют рифленую поверхность?

№25: Почему одни ткани блестят, а другие нет?

№26: Почему облака в основном белые? Почему грозовые тучи черные?

№27: Почему цвета влажных предметов, после дождя, кажутся более глубокими, более насыщенными, чем сухих?

№28: Укажите различие в освещении с помощью прожектора и с помощью автомобильной фары.

№29: Почему почва, картон, дерево и т.п. кажутся более тёмными, если их смочить?

№30: Можно ли два куска стекла склеить так, чтобы место склейки оказалось невидимым?

№31: Почему сажа чёрная, хотя на неё падают лучи всего солнечного спектра?

№32: Некоторые автомобили имеют дополнительные противотуманные фары жёлтого цвета. Зачем?

№33: Какие светильники предпочтительнее устанавливать в магазинах, где продают ткани: лампы накаливания или дневного света?

№34: При изготовлении искусственных перламутровых пуговиц на их поверхности делают мельчайшую штриховку. Почему после этого они приобретают радужную окраску?