1.Крик на ветру

Опубликовано В. Грабцевич в Январь 30, 2008 - 21:55.

Распространение звука при ветре. Почему вы лучше слышите крик находящегося далеко от вас человека, если он кричит «по ветру», а не против ветра? Потому ли, что, как принято считать, в направлении против ветра звук ослабляется сильнее?

Звук распространяется по ветру дальше не потому, что в этом направлении он меньше ослабляется, а потому, что, двигаясь по ветру, звуковые волны отклоняются вниз, тогда как при движении против ветра они отклоняются вверх. Скорость ветра обычно возрастает с увеличением высоты, так как у поверхности Земли на его пути встречаются различные препятствия. Когда волна распространяется по направлению ветра, она движется вверху с большей скоростью, чем внизу, поэтому в целом отклоняется книзу. Аналогичное рассуждение позволяет понять, почему волна, движущаяся против ветра, отклоняется кверху.

2.Треск суставов пальцев

Опубликовано В. Грабцевич в Июнь 9, 2007 - 22:26.

Отчего при растягивании суставов трещат пальцы?

 При растягивании суставов уменьшается объем суставной сумки, давление в ней падает, и жидкая "смазка" как бы закипает. В этой вязкой жидкости появляются пузырьки газа. При сильном растяжении давление сильное и пузырьки с треском лопаются. Когда кости возвращаются в нормальное положение, газ поглощается жидкостью. На это надо около 15 минут.

3.Удары шаров в бильярде

Опубликовано В. Грабцевич в Июнь 9, 2007 - 22:21.

Как при игре в бильярд осуществить "удар с протяжкой" (шар идет вслед за тем шаром, по которому он ударил) и "удар с откосом" (когда "свой" шар катится обратно)?

 а) При ударе выше центра масс "свой" шар вращается и кинетическая энергия центра масс передается другому шару. Вследствие уменьшения энергии и трения вращения "свой" шар покатится следом с меньшей скоростью. б) При ударе "ниже" центра "свой" шар останавливается, а потом трение движет его обратно.

4.Фонтан

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 7, 2007 - 00:07.

В стеклянную трубку с суженным концом набирают горячую воду примерно наполовину. Закрыв пальцем верхнее широкое отверстие, трубку вынимают из воды и поднимают суженный конец вверх. Из него вырывается струя воды (струя воды бьет до потолка). Объясните наблюдаемое явление.

 При подъеме узкого конца вверх горячая вода частично стекает и быстро нагревает воздух, давление которого повышается. Плюс к этому добавляется давление паров самой воды. Избыточное над атмосферным давление и выбрасывает воду оставшуюся около узкого конца.

5.Цепочка в стеклянной трубке

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 8, 2007 - 12:46.

В стеклянной трубке, расположенной под углом к горизонту, находится неподвижная цепочка. Если трубку медленно вращать вокруг ее оси, цепочка выскальзывает из трубки через верхний конец. Объясните наблюдаемое явление.

Вначале на цепочку действует уравновешивающая сила трения покоя, направленная вдоль трубки вниз. При вращении трубки появляется сила трения скольжения, которая направлена не вдоль трубки, а против скорости цепочки относительно трубки. Проекция этой силы на ось трубки становится меньше первоначальной силы трения покоя, и цепочка движется «вверх».

6.Вопрос о трансформаторе

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 9, 2007 - 21:41.

Последовательно с обмоткой трансформатора в цепь переменного тока включена лампочка. Если снаружи охватить трансформатор замкнутым проводником, то накал спирали лампы не меняется. Если же проводник пропустить внутрь трансформатора, то лампа горит ярче. Объясните явление.

Когда виток охватывает трансформатор снаружи, магнитный поток через него равен нулю, и виток на трансформатор не влияет. Если замкнутый виток проходит внутри трансформатора, охватывая железный сердечник, в витке возникает переменный магнитный поток, создающий значительный (из-за малости омического сопротивления витка) ток, который, в свою очередь, стремится скомпенсировать (по закону Ленца), почти занулить магнитный поток в сердечнике. Это приводит к заметному уменьшению индуктивности первичной обмотки и, следовательно, к снижению ее индуктивного сопротивления. В результате ток через лампу увеличивается, и накал возрастает.

7.Вопрос об опасности тока

Опубликовано В. Грабцевич в Июнь 9, 2007 - 21:33.

Какой силы ток наиболее опасен для человека?

 Различные величины тока частотой 50 Гц действуют следующим образом:

5 – 10 мА — боль в мышцах, судорожные их сокращения, руки с трудом можно оторвать от электродов;

10 – 20 мА — боли, руки невозможно оторвать от электродов;

25 – 50 мА — боль в руках и груди, дыхание затруднено, возможен паралич дыхания и потеря сознания;

50 – 80 мА — при длительном действии возможна клиническая смерть;

100 мА и более — при длительности более 3 с возможна клиническая смерть.

Электрический удар в зависимости от последствий можно условно разделить на пять степеней:

1 — едва ощутимое сокращение мышц;

2 — судорожное сокращение мышц с сильными болями, без потери сознания, при этом могут быть механические травмы под действием сокращения мышц;

3 — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися работой сердца и дыхания;

4 — потеря сознания с нарушением работы сердца и дыхания;

5 — клиническая смерть, когда человек не дышит, и у него не работает сердце, и отсутствуют другие признаки жизни.

В зависимости от условий, при которых человек подвергается действию электрического тока, последствия этого действия могут быть различны. Сердце работает автономно, импульсы возникают в клетках водителя ритма (пейсмейкер), откуда распространяются по всем мышечным клеткам сердца. Нервная система лишь регулирует частоту и силу сокращений сердца.

Если удар тока произойдет в определенной фазе сердечного цикла, это нарушит последовательность распространения электрических импульсов и вызовет круговое распространения импульсов. Возникнет беспорядочное сокращение мышечных волокон сердца, называем фибрилляцией (мерцанием). Мышечные клетки сердца будут сокращаться хаотично и сердце не сможет ритмически выталкивать кровь, то есть сердце не работает. Наступает остановка дыхания и клиническая (обратимая) смерть, которая длится 6-7 минут и переходит в биологическую (необратимую) смерть, если медицинская помощь не оказывается. Человека можно спасти, если в период клиническом смерти провести дефибрилляцию (специальный удар электрическим током), во время которой все клетки вынужденно сократятся, фибрилляция прекратится. Далее возникновение и распространение электрических импульсов начнется снова нормальным образом.

8.Глаз дракона

Опубликовано В. Грабцевич в Декабрь 18, 2007 - 21:52.

В центре торнадо господствует «мертвая» тишина. Укажите причину этой тишины.

(Согласно китайской философии, глаз дракона — это самый эпицентр тайфуна). комм. названия.

Звуки извне могут и не проникнуть внутрь столба смерча, так как звуковые волны сильно преломляются в быстрых воздушных потоках, создаваемых смерчем. Ощущение абсолютной тишины внутри смерча усиливается также и тем, что при резком понижении давления способность человека слышать ухудшается.

9.Движение мела по доске

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 17, 2007 - 12:16.

По гладкому горизонтальному столу движется со скоростью v черная доска. Какой формы след оставит на ней мел, брошенный горизонтально со скоростью u перпендикулярно направлению движения доски?

В системе координат, связанной с доской, в момент попадания мела на доску он имеет скорость v1 = u + (–v). Так как сила трения, действующая на мел и на доску, направлена вдоль вектора v1, то она не может изменить направление скорости мела относительно доски. При движении меняется только величина относительной скорости. Это означает, что след мела на доске – прямая линия, составляющая с направлением движения доски угол α такой, что tg α = u/v.

10.Елочная гирлянда

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 17, 2007 - 12:20.

Елочная гирлянда спаяна из лампочек для карманного фонаря. При включении этой гирлянды в сеть на каждую лампочку приходится напряжение три вольта. Почему же опасно, выкрутив одну из лампочек, сунуть в патрон палец?

Сопротивление лампочки от карманного фонаря мало — несколько Ом. Сопротивление всей гирлянды — несколько сотен Ом. Сопротивление пальца — несколько тысяч Ом. При последовательном соединении падения напряжений на участках цепи пропорциональны сопротивлениям участков; поэтому на палец, если его сунуть в патрон, придется практически все напряжение сети.

11.За чашкой кофе

Опубликовано В. Грабцевич в Декабрь 18, 2007 - 21:51.

Размешивая в чашке растворимый кофе или растворимые сливки, постучите по краю чашки ложечкой. Тон звука, который вы при этом слышите, резко меняется при добавлении порошка, а также в процессе размешивания. Почему?

При растворении порошка содержащийся в нем воздух высвобождается. Поскольку скорость звука в воздухе меньше, чем в воде, скорость звука в воде с большим содержанием воздуха ниже, чем в воде, где воздуха мало. Когда в сосуде много воздуха, резонансная частота (которая пропорциональна скорости звука) оказывается пониженной. Поэтому мы слышим более низкий тон. Пузырьки значительно увеличивают поглощение и рассеяние звука. Мелкие пузырьки, которые остаются в воде после всплывания более крупных, поглощают в основном средние и высокие частоты.

12.Зачем дырка в парашюте?

Опубликовано В. Грабцевич в Июнь 9, 2007 - 22:34.

Зачем в центре купола парашюта делают отверстие?

Обычно в парашютах для раскрытия используется вытяжной парашют, а в запасном парашюте его нет, и вот для его раскрытия и нужна дырка!!!!!

 При обтекании воздухом парашюта возникают вихри то с одной, то с другой его стороны. Вследствие этого изменяется давление. Такие изменения давления раскачивают парашют. Отверстие в центре разрушает вихри с наружной стороны.

13.Какая проволока порвется?

Опубликовано В. Грабцевич в Апрель 9, 2007 - 21:28.

Концы сложенной вдвое тонкой проволоки закреплены так, что она слегка натянута. За середину этой проволоки с помощью петли прикреплена такая же, но одиночная проволока. Если достаточно сильно потянуть за вторую проволоку, то порвется сложенная вдвое первая проволока. Объясните демонстрируемое явление. При резком рывке разрыв происходит в сложенной вдвое проволочке в точке приложения петли, идущей от одиночной проволочки. При иной постановке задачи, когда снизу медленно тянут с силой F, эта сила уравновешивается векторной суммой сил натяжения I, действующих вдоль проволочки.

Критическим условием в случае, когда снизу по вертикали тянут с силой F, а угол раствора между векторами двух направлений сил натяжения T равен 2α, будет угол α = 60o. Если угол α < 60o, то рвется проволочка с петлей, тянущая вертикально вниз, если угол α > 60o, то порвется проволочка, располагающаяся сверху.

В любом случае при этой постановке в пределах каждой проволочки разрыв происходит в самом слабом месте, в отличие от начальной постановки, где разрыв — всегда в верхней двойной проволочке в месте приложения петли.

14.Молния без грома

Опубликовано В. Грабцевич в Январь 30, 2008 - 22:02.

Нередко мы видим вспышку молнии, но не слышим грома. Как правило, раскаты грома редко распространяются на расстояния более 25 км. Почему? Неужели 25 км – такое уж большое расстояние для звука? Нет, орудийные выстрелы и разрывы снарядов доносятся значительно дальше. Почему же на таком расстоянии не слышен гром?

Звуковые волны, возникающие при разряде молнии, отклоняются вверх в теплых слоях воздуха у поверхности земли. За пределами области радиусом примерно 25 км звук отклоняется настолько, что уже не слышен на земле.