Учителю физики и ученикам - Занимательные вопросы и опыты 6 часть
Учителю физики и  ученикам
Занимательные вопросы и опыты 6 часть
translate the site
Выбрать язык / Choose language:
Ukranian
English
French
German
Japanese
Italian
Portuguese
Spanish
Danish
Chinese
Israel
Arabic
Czech
Estonian
Belarusian
Latvian
Greek
Finnish
Serbian
Bulgarian
Turkish

Меню сайта

Поиск по сайту

Мини-чат
Реклама удаляется администратором сайта!

 
200

Наш опрос
Ваш любимый раздел физики
Всего ответов: 1409

День недели
Определи день недели
День
Месяц
Год

Статистика

Онлайн всего: 4
Гостей: 4
Пользователей: 0

Приветствую Вас, Гость · RSS 08.12.2016, 19:09

Занимательные вопросы и опыты по физике с ответами



Часть 1       Часть 2       Часть 3       Часть 4      Часть 5        Часть 6


Часть  6


Музыкальные бутылки

Если вы обладаете музыкальным слухом, вам нетрудно будет устроить из обыкновенных бутылок подобие музыкального джазового инструмента, на котором можно наигрывать несложные мелодии.

Рис. показывает, что и как вам нужно сделать. К двум шестам, укрепленным горизонтально на стульях, подвешивают 16 бутылок с водой. В первой бутылке вода налита почти доверху; в каждой следующей — немного меньше воды, чем в предыдущей; в последней бутылке воды очень мало.

Ударяя по этим бутылкам сухой деревянной палочкой, вы будете извлекать из них тоны различной высоты. Чем меньше воды в бутылке, тем тон выше. Поэтому, прибавляя или отливая воду, вы сможете добиться, чтобы тоны составили музыкальную гамму.

Располагая двумя октавами, можно исполнять на этом бутылочном инструменте кое-какие несложные мелодии.

 



Шум в раковине

Почему шумит чашка или большая раковина, приложенные к уху?

Шум, который мы слышим, приставив к уху чашку или крупную раковину, происходит вследствие того, что раковина является резонатором, усиливающим многочисленные шумы в окружающей нас обстановке, обычно нами не замечаемые из-за их слабости. Этот смешанный звук напоминает гул моря, что и подало повод к различным легендам, сложившимся вокруг шума раковины.

Видеть сквозь ладонь

Возьмите в левую руку трубку, свернутую из бумаги, держите эту трубку против левого глаза и смотрите через нее на какой-нибудь далекий предмет. В то же время держите ладонь вашей правой руки против правого глаза так, чтобы она почти касалась трубки. Обе руки должны быть от глаза в 15—20 см. И тогда вы убедитесь, что правый глаз ваш отлично видит сквозь ладонь, словно в ладони вырезано круглое отверстие.

В чем причина явления?

Причина неожиданного явления такова. Ваш левый глаз приготовился рассмотреть сквозь трубку далекий предмет, и соответственно этому его хрусталик приспособился к рассматриванию далекой вещи (глаз, как говорят, установился). Глаза устроены и работают так, что устанавливаются всегда согласно — как один, так и другой.

В описанном опыте правый глаз тоже устанавливается на далекое зрение, и поэтому близкая ладонь видна ему неясно. Короче сказать, левый глаз ясно видит далекий предмет, правый— смутно видит ладонь. А в итоге вам кажется, что вы видите далекий предмет сквозь заслоняющую его ладонь вашей руки.

В бинокль

Вы стоите на взморье и следите в бинокль за лодкой, которая приближается прямо к берегу. Бинокль увеличивает в три раза. Во сколько раз увеличится для вас скорость приближения лодки?

Чтобы разобраться в задаче, допустим, что лодка, замеченная на расстоянии 600 м, движется к наблюдателю со скоростью 5 м в секунду. В бинокль, увеличивающий втрое, лодка на расстоянии 600 м кажется такой величины, словно она в 200 м. Через минуту она приблизится на 5 X 60 = 300 м и будет в 300 м от наблюдателя; в бинокль ее видимые размеры будут такие же, как если бы лодка находилась в 100 м. Значит, для наблюдающего в бинокль лодка прошла 200— 100 = = 100 м, между тем как в действительности она прошла 300 м. Отсюда ясно, что скорость приближения лодки в бинокль не только не увеличилась втрое, а, напротив, втрое уменьшилась.

Читатель может убедиться, что тот же вывод получается и для других данных — другого первоначального расстояния, другой скорости лодки и другого промежутка времени.

Итак, скорость приближения лодки уменьшается в бинокль во столько раз, во сколько раз бинокль увеличивает предметы.

Впереди или сзади?

Есть немало вещей домашнего обихода, с которыми многие люди обращаются нецелесообразно. Мы уже указывали раньше, что иные не умеют пользоваться льдом для охлаждения — ставят охлаждаемые напитки на лед, вместо того чтобы помещать их под лед. Оказывается, что и обыкновенным зеркалом не все умеют пользоваться. Сплошь и рядом, желая хорошо разглядеть себя в зеркале, ставят лампу позади себя, чтобы «осветить свое отражение», вместо того чтобы осветить самих себя.

99 женщин из 100 поступают таким образом. Наша читательница, без сомнения, будет та сотая, которая догадается поместить лампу впереди себя.

Рисование перед зеркалом

Нетождественность зеркального отражения с оригиналом еще заметнее выступает в следующем опыте.

Поставьте перед собой отвесно на стол зеркало, положите перед ним бумажку и попробуйте нарисовать на ней какую-нибудь фигуру, например прямоугольник с диагоналями. Но не смотрите при этом прямо на свою руку, а следите лишь за движениями руки, отраженной в зеркале.

Вы убедитесь, что столь легкая на вид задача почти невыполнима. В течение многих лет наши зрительные впечатления и двигательные ощущения успели прийти в определенное соответствие. Зеркало нарушает эту связь, так как представляет глазам движения нашей руки в искаженном виде. Давнишние привычки будут протестовать против каждого вашего движения: вы хотите провести линию вправо, а рука тянет влево, и т. п.

Еще больше неожиданных странностей вы встретите, если вместо простого чертежа попробуете рисовать перед зеркалом более сложные фигуры или писать что-нибудь, глядя на строки в зеркале: выйдет комичная путаница.

Те отпечатки, которые получаются на пропускной бумаге, тоже изображения симметричные. Рассмотрите надписи, испещряющие вашу пропускную бумагу, и попробуйте прочесть их. Вам не разобрать ни одного слова, даже вполне отчетливого: буквы имеют необычный наклон влево, а главное — последовательность штрихов в них не та, к какой вы привыкли. Но приставьте к бумаге зеркало под прямым углом — и увидите в нем все буквы написанными так, как вы привыкли их видеть. Зеркало дает симметричное отражение того, что само является симметричным изображением обыкновенного письма.

Черный бархат и белый снег

Что светлее: черный бархат в солнечный день или чистый снег в лунную ночь?

Ничто, казалось бы, не превосходит черного бархата в черноте и белого снега в белизне. Однако эти давнишние классические образцы черного и белого, темного и светлого, предстают совершенно иными, когда к ним подходят с беспристрастным физическим прибором — фотометром. Тогда оказывается, что, например, самый черный бархат под лучами солнца светлее, чем самый чистый снег в лунную ночь.

Причина та, что черная поверхность, какой бы темной она ни казалась, не поглощает полностью всех падающих на нее лучей видимого света. Даже сажа и платиновая чернь — самые черные краски, какие нам известны,— рассеивают около 1—2% падающего на них света. Остановимся на цифре 1% и будем считать, что снег рассеивает все 100% падающего на него света (что безусловно преувеличено). Известно, что освещение, даваемое солнцем, в 400 000 раз сильнее освещения луны. Поэтому 1% солнечного света, рассеиваемый черным бархатом, в тысячи раз интенсивнее 100% лунного света, рассеиваемого снегом. Другими словами, черный бархат при солнечном свете во много раз светлее снега, озаренного луной.

Сказанное относится, конечно, не только к снегу, но и к самым лучшим белилам (наиболее светлые из них — литопон— рассеивают 91% падающего на них света). Так как никакая поверхность, если она не раскалена, не может отбрасывать больше света, чем на нее падает, а луна посылает в 400 000 раз меньше света, нежели солнце, то немыслимо существование такой белой краски, которая при лунном свете была бы объективно светлее самой черной краски в солнечный день.

Почему снег белый?

Почему снег белый, хотя составлен из прозрачных ледяных кристалликов?

Снег имеет белый цвет по той же причине, по какой кажется белым толченое стекло и вообще всякие измельченные прозрачные вещества. Растолките лед в ступке или наскребите его ножом — и у вас получится порошок белого цвета. Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь на границах льдинок и воздуха (полное внутреннее отражение). Поверхность же, беспорядочно рассеивающая во все стороны падающие на нее лучи, воспринимается глазом как белая.

Значит, причина белого цвета снега — его раздробленность. Если промежуток между снежинками заполнить водой, снег утрачивает белый цвет и становится прозрачным. Такой опыт нетрудно проделать: если вы насыплете снега в банку и нальете туда воды, снег на ваших глазах из белого сделается бесцветным, прозрачным.

Сквозь цветные стекла

Какого цвета кажутся красные цветы через зеленое стекло? А синие через то же стекло?

Зеленое стекло способно пропускать только зеленые лучи и задерживает все прочие; красные цветы посылают одни красные лучи и почти никаких других. Глядя через зеленое стекло на красный цветок, мы не получим от его лепестков никаких лучей света, так как единственные лучи, ими испускаемые, задерживаются этим стеклом. Поэтому красный цветок будет казаться через такое стекло черным.

Черного цвета будет, как легко понять, также и синий цветок, рассматриваемый через зеленое стекло.

Профессор М. Ю. Пиотровский, физик, художник и тонкий наблюдатель природы, делает по этому поводу ряд интересных замечаний в своей книге «Физика в летних экскурсиях»:

«Наблюдая цветник через красное стекло, мы легко заметим, что чисто красные цветы, например герань, представляются нам столь же яркими, как чисто белые; зеленые листья кажутся совершенно черными с металлическим блеском; синие цветы (аконит, «рыцарские шпоры») черны до такой степени, что их на черном фоне листьев едва можно найти; цветы желтые, розовые, сиреневые представляются более или менее тусклыми.

Взяв зеленое стекло, мы видим необычайно яркую зелень листьев; на ней еще более ярко выступают белые цветы; несколько бледнее; —желтые и голубые; красные представляются густо-черными; сиреневые и бледно-розовые — тусклыми, серыми, так что, например, светло-розовые лепестки шиповника оказываются темнее, чем его густо окрашенные листья.

Наконец через синее стекло красные цветы снова кажутся черными; белые —яркими; желтые — совершенно черными; голубые, синие — почти столь же яркими, как и белые.

Отсюда нетрудно понять, что красные цветы посылают нам действительно гораздо больше красных лучей, чем всяких других, желтые — приблизительно одинаковое количество красных и зеленых, но очень мало синих; розовые и пурпуровые — много красных и много синих, но мало зеленых и т. д.».

Красный сигнал

Почему в железнодорожной практике для сигнала остановки выбран красный цвет?

Красные лучи, как лучи с большей длиной волны, рассеиваются частицами, взвешенными в воздухе, слабее, нежели лучи иных цветов. Лучи красного цвета проникают поэтому дальше, нежели всякие другие. А возможно более дальняя видимость сигнала остановки является на транспорте обстоятельством первостепенной важности: чтобы успеть остановить поезд, машинист должен начать торможение на значительном расстоянии от препятствия.

На большей прозрачности атмосферы для длинноволновых лучей основано, между прочим, употребление астрономами инфракрасного светофильтра для фотографирования планет (в особенности Марса). Подробности, незаметные на обычном фотоснимке, отчетливо выступают на фотографии, снятой через стекло, которое пропускает только инфракрасные лучи; в последнем случае удается заснять самую поверхность планеты, между тем как на обыкновенном снимке фотографируется лишь ее атмосферная оболочка.

Другая причина выбора красного цвета для сигнала остановки заключается в большей чувствительности нашего глаза к этой окраске, нежели к синей или зеленой.

 

Часть 1       Часть 2       Часть 3       Часть 4      Часть 5        Часть 6



Главная    Новости    К уроку     К экзамену    Великие физики    Справочник     Занимательная физика    Проверь себя    Шаровая молния          В  начало страницы

Учителю физики и его ученикам © 2016