Качественные задачи по физике в средней школе и не только…

Тульчинский Е.

В каком случае канат порвется скорее: если его концы привязать к двум одинаковым тракторам, тянущим в противоположные стороны, – или если один конец привязать к такому же трактору, а другой прикрепить к скале?

20. Между молотом и диваном

Почему грецкий орех легко расколоть молотком на столе, но невозможно на мягком диване? Почему на столе это легче сделать, если молотком ударить, а не надавить?

21. Как по маслу!

Когда мы режем ножом продукты, в большинстве случаев мы не просто давим на нож сверху вниз, а проводим им вперед и назад. Это привычное действие,

о смысле которого мы никогда не задумываемся. Однако так резать действительно легче (вы можете проверить это экспериментально). Почему?

22. Как сделать склон пологим

Автомобилю не хватает мощности, чтобы въехать на невысокий, но протяженный и довольно крутой склон (рис. 4).

Рис. 4

Как можно справиться с этой проблемой?

23. Как сделать склон пологим – 2

Опытные водители, припарковавшись на улице, идущей в гору или под гору, полностью выворачивают руль в одну или в другую сторону. Зачем?

24. Занимательные подтягивания

Как расположить руки на перекладине турника (ближе друг к другу? дальше? насколько ближе или дальше?), чтобы подтягиваться было легче?

25. Очень ровная веревка

Можно ли натянуть веревку между двумя столбиками так, чтобы она совсем не провисала?

26. Рвется там, где… толсто!

Винкель выстирал свой свитер, расправил его на старой вешалке с веревочкой вместо крючка, и повесил вешалку на гвоздик. На полу под свитером быстро собралась лужа, и Винкель решил перевесить свитер на бельевую веревку на улице. К его удивлению, бельевая веревка оборвалась, хотя была гораздо толще и прочнее веревочки на вешалке. Почему тонкая веревочка выдержала вес свитера, а толстая бельевая веревка – нет?

6. Вес, масса, сила тяжести

27. Цельтесь выше!

Если вам доводилось стрелять в тире из пневматической винтовки, вам наверняка сообщили этот нехитрый секрет: целиться нужно немного выше той точки, в которую вы хотите попасть. Почему?

28. Хитрая обезьяна

Индеец, сидя в засаде в кустах, стреляет из лука в обезьяну, висящую на ветке дерева. Обезьяна очень внимательна и обладает быстрой реакцией, так что, услышав шорох вылетевшей стрелы, сразу разжимает руки и падает. Индеец хорошо знаком с повадками обезьяны и знает, что сразу после выстрела она отпустит ветку. Как ему нужно целиться, чтобы попасть: прямо в обезьяну, выше или ниже?

29. Перетягивание космонавта

Есть довольно большая группа людей, убежденных в том, что люди никогда не высаживались на Луне, а имеющиеся фото- и видеоматериалы – это «съемка в голливудских павильонах». В обоснование своей точки зрения они приводят различные доводы, часть из которых имеет отношение к физике. Вот один из них: Земля примерно в 80 раз массивнее Луны. По закону всемирного тяготения ее притяжение тоже должно быть гораздо сильнее лунного. Значит, космонавты не смогли высадиться на Луне и ходить по ее поверхности: они бы «воспарили» под действием земного притяжения.

В чем ошибка?

30. Ошибка Жюля Верна

В романах «С Земли на Луну прямым путем», «Вокруг Луны» и «Вверх дном» французский писатель-фантаст XIX века Жюль Верн описывает путешествие на Луну, которое персонажи этих произведений совершили в корабле-снаряде, запущенном из огромной пушки на Земле. Покинув пушку, снаряд дальше должен был лететь по инерции до самой Луны. Вот фрагмент описания этого полета:

«Путь снаряда лежал между Землей и Луной. По мере того как снаряд удалялся от Земли, земное притяжение изменялось обратно пропорционально квадрату расстояния. Лунное же притяжение изменялось прямо пропорционально. В какой-то точке пути оба притяжения – лунное и земное – должны были уравновеситься, и тогда снаряд должен был потерять всякий вес. Если бы массы Луны и Земли были одинаковы, эта точка находилась бы как раз на середине расстояния между обеими планетами. Но так как массы их различны, то легко вычислить, что эта точка находилась на части всего пути, или в численном выражении в 78 114 лье от Земли.

<…>

До сих пор путешественники хотя и знали, что земное тяготение постепенно убывает, однако не могли еще заметить полного его исчезновения. Но как раз в этот день утром, около одиннадцати часов, Николь уронил стакан, и, к общему изумлению, стакан не упал, а повис в воздухе.

– Вот так штука! – воскликнул Ардан. – Вот тебе и законы физики!

Действительно: различные предметы, оружие, бутылки, брошенные и предоставленные самим себе, словно чудом держались в воздухе».

Что не так в этом тексте с точки зрения физики?

31. Нуллибер изучает свой вес

Нуллибер встал на напольные весы – и они показали 99 кг. Как изменится этот результат, если Нуллибер будет взвешиваться в равномерно поднимающемся лифте? В лифте, который поднимается и набирает скорость? В лифте, который поднимается и снижает скорость, чтобы остановиться? В лифте, который движется вниз и набирает скорость? В падающем лифте?

32. Переступить предел

За транспортировку багажа весом больше 20 кг в аэропорту приходится доплачивать. Винкель подозревает, что вес его чемодана может превысить этот предел, однако проверить это не так просто: к весам для взвешивания багажа выстроилась длинная очередь. Заметив, как Винкель нервничает, Нуллибер достает из своего рюкзака весы-безмен и кусок капроновой веревки. Винкель радуется, но радость его быстротечна:

– У твоего безмена шкала заканчивается на 12 килограммах, – уныло говорит он.

– А нам больше и не надо! – хитро улыбаясь, отвечает Нуллибер. Что он придумал?

7. Сила трения

33. Кто толкает нас вперед?

Какая физическая сила приводит в движение пешехода? Автомобиль?

34. Нож для сыра

Нож для сыра делают с отверстиями в лезвии, а нередко даже вообще в виде струны на каркасе. Зачем?

35. Опасная красота

Чем опасен осенний листопад с точки зрения водителя автомобиля?

36. Узел без узла

Если веревка несколько раз обмотана вокруг столба, ее сложно снять, потянув за один из концов, даже если второй конец не закреплен. Почему?