Знаете ли вы физику? - Яков Перельман

218

Для точных измерений употребляются в технике стальные бруски, называемые «плитками Иогансона» Приложенные друг к другу, плитки эти, хотя не намагничены и ничем не скреплены (рис. 55), держатся вместе очень прочно.

Почему?

Рис. 55. Почему плитки Иогансона держатся вместе?

219

Вот заимствованное из иностранного детского журнала описание простого опыта, цель которого С демонстрировать атмосферное давление:

«Горящий огарок свечи укрепляют на дне стеклянной банки и, когда пламя погорит некоторое время, накрывают банку крышкой, проложив между ними увлажненное резиновое кольцо. Пламя тускнеет и вскоре гаснет (рис. 56). Попробуйте тогда оторвать крышку от банки С это удастся вам лишь при значительном усилии.

Причину явления легко понять. Пламя потребляет кислород, запас которого в герметически закрытой банке ограничен. Когда он расходуется весь, пламя гаснет. Оставшаяся часть воздуха, заняв больший объем, разрежается и давит слабее. Избыток наружного давления и прижимает так сильно крышку к банке»

Рис. 56. Опыт со свечой в банке

Находите ли вы это объяснение правильным?

220

Какой термометр появился раньше: Цельсия, Фаренгейта или Реомюра?

221

Какой национальности были Цельсий, Реомюр и Фаренгейт?

222

Из популярно-научной книжки:

«На основании некоторых измерений ученые узнали, что плотность всего земного шара равна приблизительно 51/2; объем же его известен, так как измерена величина его поперечника. Умножая этот объем на 51/2, ученые и нашли, чему равна масса Земли».

Правильно ли указан здесь путь, каким определена была масса земного шара?

223

В одном из сборников физических задач имеется следующая:

«Астрономы считают, что наша Солнечная система летит со скоростью около 17 км/с по направлению к созвездию Лиры. Какие явления можно было бы заметить на Земле, если бы это движение было не равномерным, а ускоренным или замедленным?» Дайте ответ.

224

После прочтения мною доклада о будущих ракетных полетах в мировом пространстве, мне сделано было одним астрономом такое возражение:

«Вы упускаете из виду существенное обстоятельство, делающее достижение Луны в ракетном корабле совершенно безнадежным предприятием. Масса ракеты С по сравнению с массою небесных тел С исчезающе мала, а ничтожные массы получают огромные ускорения под действием сравнительно малых сил, которыми при других условиях можно было бы пренебречь. Я имею в виду притяжение планет С Венеры, Марса, Юпитера. Оно, конечно, крайне невелико, но ведь масса ракеты практически равна нулю, и для такой ничтожной массы действие даже небольших сил должно быть чрезвычайно ощутительно. Они породят огромные ускорения С ракета будет метаться в мировом пространстве по самым фантастическим путям, откликаясь на притяжение каждого сколько-нибудь массивного тела, и в своем блуждании никогда на Луну не набредет» Ваше мнение, читатель?

225

Вот еще одно возражение против осуществимости межпланетных перелетов. Астроном, разбирая (в сборнике «Успехи и достижения современной науки и техники») условия пребывания человека в среде без тяжести, высказал следующее соображение:

«Наш организм очень чутко реагирует на всякое нарушение в этом отношении. Попробуйте побывать некоторое время с опущенной головой или с поднятыми вверх ногами. Наступающие расстройства кровообращения бывают очень серьезны. Если так действует изменение направления силы тяжести, то как же должно действовать ее отсутствие!» Что скажете вы о логической силе этого довода?

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 преодоление притяжения Солнца; но расход этот возвращается полностью, когда Земля приходит в прежнее место. В итоге, кружась около Солнца, Земля не расходует энергии, и такое движение может длиться неопределенно долго.

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.