1. Для человека электрический ток силою в 0,1 а считается, безусловно, смертельным. Но известно, что в осветительной сети проходит ток, в несколько раз сильнее 0,1 а. Вместе с тем он не убивает человека. Почему?
3. В пламени пожара сталь, как известно, не горит и не плавится. Почему же при пожаре обрушиваются стальные конструкции?
4. Почему паровоз прежде, чем потащить поезд вперед, ссаживает состав немного назад?
5. Какой металл самый тяжелый и какой самый легкий?
6. Сильный человек может поднять руками с пола груз в 250 кг. Сколько килограммов поднимет он, если будет тянуть груз за веревку, которая перекинута через
подвешенный у потолка неподвижный блок?
7. Одним из способов сохранения влаги в земле является частое разрыхление поверхностного слоя почвы на глубину около 2 см. Можете ли вы объяснить, почему такое разрыхление способствует удержанию в почве влаги?
8. Гондола советского стратостата, т. е. высотного аэростата, имеет форму шара с поперечником в 240 см. Толщина стальных стенок этого шара составляет всего только 0,8 мм. Шар предназначается для подъема на такую высоту, где давление атмосферы в десять раз меньше нормального. Между тем внутри гондолы должен находиться воздух под обычным давлением. Следовательно на большой высоте давление внутреннего воздуха будет распирать изнутри стенки гондолы с силою, равной 0,9 ат, т. е. 0,9 кг на каждый 1 см///2. Так как поверхность шарообразной гондолы содержит более сотни тысяч квадратных сантиметров, то не будут ли тонкие стенки разрушены этим огромным внутренним давлением?
═════════════════════════════════════════════════════════
Ответы на вопросы занимательной физики, помещенные в номере 2-3
1. Чудовищные давления
Для многих будет, вероятно, полной неожиданностью утверждение, что, втыкая пальцем острую иглу в ткань, мы производим давление в тысячу и более атмосфер. Нетрудно однако в этом удостовериться. Сила, с какой напирает палец на втыкаемую иглу или булавку, равна примерно 390 г. Площадь же кружка, на который распространяется давление острия иглы, равна всего лишь 0,0003 см². Сколько же атмосфер составит это давление? Одна техническая атмосфера равна давлению 1 кг на 1 см². Поэтому нам надо рассчитать, как велико будет давление иглы на целый квадратный сантиметр. Давление иглы, выраженное в атмосферах, во столько раз больше 300 г, во сколько 1 см² больше 0,0003 см². Проделав расчеты, узнаем, что давление на 1 см² под острием иглы равно 1 000 кг. А так как техническая атмосфера равна давлению 1 кг на 1 см², то, втыкая иглу, мы производим давление в 1000 технических атмосфер.
Работая иглой, портной поминутно развивает пальцем давление в сотни раз большее давления пара в цилиндре парооза Но он столь же мало подозревает об этом, как и парикмахер, под острием бритвы которого развивается не менее чудовищное давление.
Теперь читатель, вероятно, с меньшим недоверием отнесется к утверждению, что насекомое может производить давление в сотни тысяч атмосфер. Как ни мала сила насекомых, это все же осуществляется в действительности. Оса вонзает жало в тело жертвы с силою всего 1 мг. Но зато острота осиного жала превосходит все наши тончайшие технические и научные инструменты. Даже самый сильным микроскоп не обнаруживает на острие жала ни малейшего утолщения. Жало осы, вероятно, наиболее острая вещь в природе: радиус закругления ее острия не превышает одной стотысячной доли миллиметра, между тем как у хорошо отточенной бритвы он не меньше одной десятитысячной миллиметра. Площадь, по которой распределяется давление осиного жала, как показывает расчет, чрезвычайно мала и равна примерно 0,001000 000 003 см².
Действуя на такую площадку, сила в 1 мг развивает давление в 330 тыс. кг, т. е. во столько же технических атмосфер. При таком давлении оса могла бы проколоть крепчайшую стальную броню, если бы само жало ее обладало достаточной прочностью.
2. Дуновение и тяга
Глядя на высокую заводскую трубу, невольно поддаешься впечатлению, что сила тяги в ней должна быть огромна. В действительности же засасывающая сила заводской трубы уж не так велика выдувая воздух изо рта, мы гоним его значительно большей силой.
Проделаем расчет. Сила тяги определяется разницей в весе двух столбов воздуха — наружного и заключенного в трубе. Воздух в трубе нагрет градусов до 300, отчего вес его уменьшается примерно вдвое. Так как высота трубы достигает 40 м, то разность в весе двух столбов воздуха — нагретого и холодного—равна весу 20-метрового столба холодного воздуха. Такой воздух в 10 тыс. раз легче ртути; вес 20-метрового воздушного столба равен поэтому весу ртутного высотой в
20000:10000=2 мм.
Следовательно тяга в заводской трубе измеряется всего лишь двумя миллиметрами ртутного столба, между тем, выдувая воздух ртом, мы можем поддерживать ртутный столб высотой в 60 мм, т. е. в 30 раз больше!
Неожиданный результат этот способен вызвать недоуменный вопрос: как может столь незначительная сила тяги порождать энергичный приток воздуха к топке? Но в этом случае необходимо помнить, что незначительная сила тяги приводит в движение очень небольшую массу воздуха, поэтому и получается скорость весьма заметной величины.
3. Пар и ураган
Самый опустошительный ураган, с корнем вырывающий вековые дубы и разрушающий каменные стены, производит давление все же во много раз меньшее, чем пар в цилиндре машины. Давление урагана на квадратный метр составляет 300 к г. Переводя на 1 см², получаем:
300:10 000 = 0,03 кг/см//2 = 0,03 техн. ат.
Итак около 1/30 атмосферы! Между тем давление пара в цилиндре досгигает нескольких десятков атмосфер.
4. На дне реки
Весьма распространенное мнение, что на дне глубоких рек круглый год господствует одна и та же температура в +4° Ц, следует считать неправильным. Обычно рассуждают следующим образом. При температуре в +4° Ц вода обладает наибольшей плотностью. Охлаждаясь до +4°Ц, верхние слои воды, как более тяжелые опускаются вниз. Поэтому на дне должна всегда сохраняться температура в +4°Ц. Однако это верно только для озер, но никак не для текучей воды рек. В речной воде существует не только видимое продольное течение, но и незаметные для глаз поперечные токи. Вледствие этого вся вода в реке непрестанно перемешивается и температура ее близ дна становится такою же, как на поверхности.
Итак близ дна глубокой реки вода летом теплее, нежели зимой, на столько же, насколько летний воздух теплее зимнего.
Комментариев нет:
Отправить комментарий