Знаете ли вы физику?
Шрифт:
226
Третий закон Кеплера формулируется в разных руководствах различно. В одних утверждается, что квадраты времен обращения планет и комет относятся как кубы их средних расстояний от Солнца. В других С что они относятся как кубы больших полуосей их орбит.
Какая формулировка правильна?
227
Если бы планеты обращались вокруг Солнца по строго круговым орбитам, они не совершали бы, очевидно, никакой механической работы, так как не удалялись бы от притягивающего их тела. Дело не меняется и для эллиптической орбиты, например для случая обращения Земли вокруг Солнца. Действительно, переходя из точек эллипса, близких к Солнцу, к точкам, более удаленным от него, Земля затрачивает энергию на
Мы приходим к заключению, что обращение планет представляет собой пример подлинно вечного движения.
Но если так, то почему же физика утверждает, что вечное движение невозможно?
228
Укажите основания, дающие право рассматривать живой человеческий организм как тепловую машину.
229
Почему светятся метеоры?
230
В фабрично-заводских районах туманы бывают чаще, чем в окружающих лесистых или земледельческих местностях. Лондонские туманы вошли в поговорку.
Чем это объяснить?
231
Какая разница между туманом, дымом и пылью?
232
Существует народное поверье, что легкие облака тают в лучах Луны. Летом это поверье часто оправдывается. Как объяснить подобное действие лунного света?
233
Где молекулы обладают большею кинетической энергией: в водяном паре при 0 °C, в жидкой воде при 0 °C или во льду при 0 °C?
234
Какова приблизительно скорость теплового движения молекул водорода при минус 273 j С?
235
Достижим ли абсолютный нуль?
236
Что такое вакуум?
237
Какова по приблизительной оценке средняя температура вещества во всем мире?
238
Можно ли видеть невооруженным глазом одну 10-миллионную долю грамма вещества?
239
Если взять какое-либо вещество в количестве одной «граммолекуль» т. е. такое число его граммов, которое равно молекулярному весу этого вещества (например, 2 г водорода или 32 г кислорода), то во взятой порции всегда окажется одно и то же число молекул, именно 66 с 22 нулями (66 · 1022). Число это носит в физике название «числа Авогадро» Вообразите, что имеется такое число не молекул, а булавочных головок. Вы желаете заказать ящик для вмещения этой огромной кучи головок. Высота ящика назначена вами в 1 км. Каковы приблизительно будут размеры его основания? Поместился ли бы такой ящик в пределах Москвы или Ленинграда?
240
Если в океан вылить литр спирта, то молекулы спирта распределятся через некоторое время равномерно по всей водной массе Мирового океана.
Сколько приблизительно понадобится зачерпнуть в океане литров воды, чтобы выловить одну молекулу спирта?
241
Во сколько приблизительно раз среднее расстояние между молекулами водорода, при 0 °C и нормальном давлении, больше поперечника газовой молекулы?
242
Укажите «на глаз» как велик неизвестный член пропорции:
243
Какой приблизительно величины были бы молекулы, если бы все тела на Земле увеличились линейно в миллион раз?
244
Чему приблизительно равен х в пропорции:
245
1. Если бы мельчайшая бактерия увеличилась до размеров земного шара, какой приблизительно величины оказались бы электрон и протон?
2. Если бы электрон сделался толщиной с волос, какой толщины оказался бы волос?
3. Если бы диаметр орбиты Нептуна был уменьшен до диаметра Земли, какой величины оказалась бы Земля?
4. Если бы диаметр Земли уменьшился до 1 мм; как велико оказалось бы (при пропорциональном уменьшении) расстояние до Сириуса?
5. Если бы вся Солнечная система уменьшилась в диаметре до толщины волоса, каково оказалось бы в соответствующем уменьшении расстояние до туманности Андромеды?
246
Как надо понимать утверждение новейшей физики, что энергия обладает массой и имеет вес?
247
Как надо смотреть на классическую механику в свете современного учения об относительности? Остается ли она в силе?
Ответы
I. Механика
1. Меры крупнее метра
У нас узаконена только одна метрическая мера крупнее метра: километр. Декаметр, гектометр, мириаметр в нашем стандарте отсутствуют.
2. Литр и кубический дециметр
Убеждение, будто литр и кубический дециметр одно и то же, С ошибочно. Они весьма близки по величине, однако не тождественны. Узаконенный литр современной системы мер производится не от куб. дециметра, а от килограмма, и представляет собою объем килограмма чистой воды при температуре ее наибольшей плотности. Объем этот больше куб. дециметра на 27 мм3.
Итак, литр несколько больше куб. дециметра.
3. Мельчайшая мера длины
Тысячная доля миллиметра – микрон – далеко не является самой маленькой мерой длины, употребляемой в современной науке [4] . Ее давно уже превзошли в малости сначала миллионная доля миллиметра С нанометр, затем десятимиллионная доля миллиметра С так называемый ангстрем (Е) С ныне не применяемая единица. На сегодняшний день самая малая мера длины С это нанометр. Ранее применялась сейчас уже отмененная единица «икс» (Х), представляющая собою X = 1,00206 · 10Р13 м 0,0001 нм. В природе, впрочем, существуют тела, для которых даже «икс» мера слишком крупная. Таков электрон, поперечник которого измеряется сотыми долями икса [5] , и протон, диаметр которого, вероятно, в 2000 раз меньше.
4
Микрон становится уже довольно крупной единицей длины и для современной техники: массовое производство сложных машин, возможное лишь при полной взаимозаменяемости частей, ввело в производственную практику употребление измерительных приборов, улавливающих десятые доли микрона (см. ответ на вопрос 218).
5
Строго говоря, о диаметре электрона можно говорить лишь условно. «Если сделать предположение, – пишет проф. Дж. П. Томсон, – что электрон подчиняется тем же самым законам, каким следует в лаборатории заряженный металлический шар, то можно подсчитать и «диаметр» электрона; для него получится значение 3,7·10–13 см. Но этот результат не удалось еще проверить никаким опытом».
Перечисленные малые меры длины сопоставлены ниже:
микрон 10Р6 м
нанометр 10159 м
ангстрем 10Р10м (отменена)
икс 10Р13м (отменена)
Формально, согласно системе СИ, можно использовать производные от метра величины: пикометр (10Р12 м), фемтометр (10Р15 м) и аттометр (10Р18 м), но фактически наименования величин менее нанометра не применяются.
4. Наибольшая мера длины