Григорий Остер - Физика. Ненаглядное пособие Страница 7

Ответ. Не национальность. И не злость или доброта. Физики не делят силы на добрые и злые. Три графы в паспорте каждой силы были бы: модуль, направление, точка приложения. А еще может быть графа: характер или происхождение. Не потому, что бывают взбаломошные, но покладистые силы, а потому, что они бывают, например, гравитационные или электрические.

Когда вратарь команды «Динамо» обиделся на тренера и ушел домой, мяч, посланый с другого конча поля, не докатился трех метров до линии пустых ворот. Что спасло команду «Динамо» от гола?

Ответ. Сила трения качения. Она всегда болела за «Динамо».

Какая сила не дает бабушке Дарье развязать хитрый морской узел, завязанный старым боцманом?

Ответ. Та же самая сила, какая не позволяет старому боцману распустить завязочки фартука бабушки Дарьи, снять фартух, надеть на себя и помочь бабушке мыть посуду. Это сила трения.

Петя не хотел купаться и спрятался в кустах. Друзья вынули Петю из кустов и потащили по песку к речке. Куда направлена сила трения, действующая на петино брыкающееся, но движущееся тело: к речке или в кусты?

Ответ. В кусты. Сила трения всегда направлена в сторону, противоположную той, куда тащат.

Что задумали мафиози, которые, не жалея дорогостоящего машинного масла, щедро льют его в тормоза автомобиля инспектора полиции?

Ответ. Ничего особенного. Просто им интересно поглядеть, насколько уменьшится сила трения между тормозами и колесами автомобиля инспектора, который за ними часто гоняется.

Легче ли было бы коту Яшке стянуть с бутерброда колбасу, если бы вместо липкого сливочного масла между хлебом и колбасой оказалось машинное? Объясни, почему.

Ответ. Легче. Объяснить, почему в бутерброде оказалось машинное масло, нельзя — это загадка природы, а объяснить, почему коту легче, можно. Трения меньше. Именно трение всегда мешает коту Яшке стягивать колбасу с бутербродов. И еще мешают хозяева Яшки и бутербродов. Между хозяевами и котом тоже часто возникают трения, кончающиеся переходом потенциальной энергии сковородки в кота.

Что мешает четырехлетней Маше круглый год кататься на санках с горки?

Ответ. Сила трения скольжения, которая к лету очень усиливается.

Когда Петя наябедничал на своих лучших друзей, друзья поймали его в школьном коридоре и стали дружно тереть носом о паркет. К счастью, вовремя подоспевшая учительница физики потребовала объяснений. Ни Петя, ни его друзья не смогли объяснить учительнице причины возникновения силы трения при движении петиного носа по паркету. А ты можешь?

Ответ. Одной из причин силы трения, возникающей между носом и паркетом, является шероховатость их обоих. Другая причина — взаимное притяжение молекул паркета и носа. Обе причины действуют тем сильней, чем дружней возят нос по паркету.

Что за силы удерживают в земле так и не пустивший корни старый телеграфный столб?

Ответ. Силы трения покоя. Им его жалко.

Четырехлетняя Маша долго старалась, но так и не смогла нарушить покой спящего папы и спихнуть его с кровати на пол. Какая сила уравновесила Машины старания?

Ответ. Вовсе не инерция покоя папиной массы. С этой проблемой Маша бы постепенно справилась. Спихнуть папу на пол помешала сила, действующая между папой и простыней, — сила трения покоя.

Давление

Почему стальным ножиком Вовочка сумел наточить тупой карандаш, а стальным шариком из подшипника не смог?

Ответ. Вовочка не смог наточить карандаш стальным шариком по причине их общей тупости. Площадь соприкосновения острия ножика с карандашом достаточно мала, чтобы обеспечить давление, против которого карандаш не может устоять, а круглый шарик, которым Вовочка от большого ума пытался наточить карандаш, такого давления обеспечить не в силах.

Действуя с одинаковой силой, ученый с мировым именем Иннокентий в научных целях сначала зажал свой нос плоскогубцами, а потом клещами. В каком случае давление на нос известного ученого было сильней?

Ответ. Плоскогубцы ради науки нос еще может вытерпеть, а клещи уже нет.

Что ответила давящая сила, равная одному ньютону и действующая перпендикулярно поверхности, когда один полураздавленный квадратный метр этой поверхности смущенно спросил ее: «Дорогая, как ты ко мне относишься?»

Ответ. Сила покраснела и, опустив ресницы, шепнула: «Милый, мое отношение к тебе равно одному паскалю». С тех пор один паскаль стал единицей измерения давления. Раздели ньютоны на квадратные метры — получишь паскали.

Однажды Паскаль, действуя с силой в один ньютон, нечаянно, но перпендикулярно, наступил на ногу Ньютону. «Один паскаль», — подсчитал Ньютон давление на свою ноту и обиделся. Прав ли был Ньютон?

Ответ. Ньютон напрасно обиделся. Если Паскаль с силой в один ньютон оказывает давление величиной в один паскаль — это значит, что площадь нош Ньютона, на которую наступил Паскаль, должна быть равна одному квадратному метру. Чепуха! Биографы Ньютона утверждают, что у великого ученого были не огромные лапищи, а красивые аккуратные нош.

Что сулит более острые ощущения: катание по тонкому льду на коньках или на лыжах?

Ответ. Коньки обещают больше. Давление коньков на лед сильней лыжного. Продавишь тонкий лед, булькнешься и получишь море острых ощущений.

Масса хрупкой фигуристки Леночки 30 кг. Площадь соприкосновения лезвия ее конька со льдом 2 см2. Масса телки Буренки 240 кг. Площадь соприкосновения со льдом ее копыта 16 см2. Вычисли и сравни, какое давление оказывают корова на льду и Леночка, которая мчится на левой ножке к победе?

Ответ. Одинаковое: 1470 килопаскалей. Только не говорите Леночке, что она телка на льду.

В школьной столовой близнецы-братья Митя и Витя, отталкивая друг друга, пытались перпендикулярно воткнуть свои вилки в один и тот же кусок мяса. Митя орудовал целой вилкой с четырьмя зубчиками, а Вите досталась поломанная, с двумя зубчиками. Почему, несмотря на то, что оба давили с одинаковой силой, Витя добился результата, а Митя нет?

Ответ. Потому что результат действия силы, с которой вилка давит на мясо, зависит от количества зубчиков. Чем меньше зубчиков, тем меньше площадь, на которую давит вилка. Чем меньше площадь — тем сильней давление. Чем сильней давление — тем лучше результат.

Масса печального дяди Бори в пальто, шапке, варежках и босиком 79 кг. Площадь холодного пола в коридоре, которую занимают озябшие нош дяди Бори, пока он вспоминает куда вчера дел ботинки, равна 0,02 м2. Определите давление, которое печальный дядя Боря окажет на стельки в собственных ботинках, когда он их найдет и наденет.

Ответ. 79 кг надо умножить на 9,8 и разделить на 0,02 квадратных метра. Что получится — считайте сами. Мне лень.

Коля горизонтально лежит на полу, а Толя, справедливо распределивший свой вес между левой и правой ногой, вертикально стоит у Коли на животе. Рассчитайте давление, производимое Толей на Колин живот, если известно, что масса Толи 47 кг, а площадь подошв его кроссовок, плотно упирающихся в колин живот, равна 250 см2. Ответьте на следующие вопросы:

1. Как изменится давление, если Толя вместо своих кроссовок 36 размера наденет папины ботинки 45 размера?

2. Как изменится давление, если Толя вместо кроссовок натянет мамины туфельки (35 размер) на высоких тоненьких каблучках?

3. Как изменится давление, если Толя задерет левую ногу?

Ответ. Давление на Колин живот равно 18,8 кПа. Если Толя наденет папины ботинки — давление уменьшится, если мамины туфельки — увеличится. Если задерет левую или правую ногу — увеличится вдвое. Если же Толя задерет обе ноги — он шлепнется горизонтально, и тогда на животе у него будет вертикально стоять Коля.

Узнав, что верные ученики собрались подложить ему кнопку, учитель надел пуленепробиваемые штаны. Теперь кнопке, чтобы преодолеть преграду между своим острием и учителем, нужно оказать давление величиной в 4000000 кПа. Сумеет ли кнопка добраться до учителя, если вес учителя, садящегося на кнопку, 56 кг, а площадь острия самой кнопки 0,15 мм2. Чем кончится эта история, если ученики наточат острие своей кнопки, и его площадь уменьшится до 0,0000001 м2?

Ответ. С первой попытки кнопка до учителя не доберется. А вот со второй…!