Вопросы к Брейн-рингу по физике

№ 1.

«И  вот  опять  уж  по  зорям,

В  выси  пустынной  и  привольной,

Станицы  птиц  летят  к  морям,

Чернея  целью  треугольной…»

                                           (И.Бунин)

Почему  журавли  и  другие  птицы  во  время  дальних  перелетов  держатся  косяком ?

I тур – № 2, 12, 14, 18, 21, 23, 35, 42, 43, 53.

II тур –  а) № 1, 3, 7

  б) № 11, 5, 13
  в) № 20, 6, 22
  г) № 31, 24, 25.

III тур – а) № 15, 26, 46

  б) № 45, 37, 28.

 

IV тур – № 32, 54, 44.

 

 

№ 1.

«И  вот  опять  уж  по  зорям,

В  выси  пустынной  и  привольной,

Станицы  птиц  летят  к  морям,

Чернея  целью  треугольной…»

                                           (И.Бунин)

Почему  журавли  и  другие  птицы  во  время  дальних  перелетов  держатся  косяком ?

Ответ. Впереди – самая  сильная  птица. Воздух  ее  обтекает, как  вода  нос  корабля, за  ней  образуется  клин, внутри  которого  более  слабые  птицы  испытывают  меньшее  сопротивление  воздуха.

№ 2.

Пуля, попав  в  вареное  яйцо, пробивает  его, оставляя  отверстие, а  сырое  яйцо  разбивается  пулей  вдребезги. Почему ?

Ответ. Вареное  яйцо (особенно  желток)  имеет  небольшую  упругость, давление  в  нем  при  прохождении  пули  мало  возрастает. В  сыром  яйце, как  в  жидкости (упругой  средедавление  возрастает  мгновенно  и  очень  сильно.

№ 3.

Почему  трудно  хлопать  в  ладоши  под  водой ?

Ответ. При  медленном  движении  ими  увлекается  мало  воды, а  при  быстром – вода  не   успевает  «расступиться» (возникает  «присоединенная  масса»).

№ 4.

Почему  лоси  могут  ходить  по  снегу  или  болоту, не  увязая ?

Ответ. Лось – парнокопытное  животное. Между  раздвоенными  частями  копыт  есть  перепонка (при  раздвижении  частей  копыт  увеличивается  площадь  опоры, давление  на  почву, снег  уменьшается).

№ 5.

Почему  труднее  вытаскивать  морковь  и  другие  корнеплоды  из  плотной  почвы, чем  из  рыхлой ?

Ответ. Под  корнеплодом  при  выдергивании  образуется  разряжение (давление, меньшее  атмосферного). Чем  плотнее  почва, тем  больше  разряжение.

№ 6.

Почему  высоко  в  горах  вывихи  суставов  у  людей  происходят чаще, чем  внизу ?

Ответ. На  высоте  давление  понижено, сила  прижатия  друг  к  другу  сочлененных  в  суставе  костей  становится  меньше, и  вывихи  суставов  происходят  чаще.

№ 7.

Почему  при  размешивании  чая  чаинки  собираются  в  центре  стакана ?

Ответ. Давление  в  движущейся  жидкости  тем  меньше, чем  выше  скорость. Вблизи  краев  стакана  скорость  меньше (из-за  трения  воды  о  стекло). Избыточное давление  между  центром  и  краями  стакана  перемещает  чаинки  к  центру.

№ 8.

Зачем  рыбе  нужен  плавательный  пузырь ?

Ответ. Сжимая  и  растягивая  его  мышцами, рыбы  регулируют  объем, а  значит  плотность  своего  тела. Сжатие – уменьшение  объема – увеличение  плотности – погружение (и  наоборот).

№ 9.

Почему  дрожат  замерзающие  люди  и  животные ?

Ответ. Так  они  греются. Совершаются  движения – совершается  механическая  работа – повышается  внутренняя  энергия.

№ 10.

В  жаркие  дни  в  лиственном  лесу  бывает  прохладнее, чем  в  хвойном. Почему ?

Ответ. Деревья  испаряют  влагу  с  поверхности  листьев. При  этом  уменьшается  внутренняя  энергия  листьев (они  охлаждаются)  и  охлаждается  воздух. У  лиственных  деревьев  площадь  поверхности  листьев  больше – испарение  больше – охлаждение  больше.

№ 11.

«Веселые  самоубийцы

Мчат, накренившись  по  шоссе,

В  пятно  смешавшиеся  спицы

Поблескивают  в  колесе…»

(Евгений  Винокуров)

Почему  наклоненный  велосипед  не   падает  при  движении  «на  виражах» ?

Ответ. Для  движения  по  окружности  необходимо  действие  центростремительной  силы. Она  возникает  при  наклоне  велосипеда.

№ 12.

В  опыте  с  «магдебурскими  тарелками»  Отто  Керике  впрягал  8 лошадей  слева  и  8 лошадей  справа.

Как  можно  было  этим  же  количеством  лошадей  развить  большую  силу  тяги ?

Ответ. Одну  тарелку  закрепить, а  к  другой – 16 лошадей (сила  действия  равна  силе  противодействия).

№ 13.

Кипяток  гасит  пожар  быстрее, чем  холодная  вода (сразу  отнимает  от  пламени  теплоту  парообразования  и  окружает  огонь  слоем  пара, затрудняющего  доступ  воздуха).

Нельзя ли  насосами  сразу  подавать  в  пламя  кипяток ?

Ответ. Нет. В  насосе  под  поршнем  вместо  разряженного  воздуха  будет  пар  упругостью  в  1 атм. Кипяток  не  будет  поступать  в  шланги.

№ 14.

В  трубах  подземных  частей  зданий  вода  часто  замерзает  не  в  мороз, а  в  оттепель  весной. Почему ?

Ответ. Теплопроводность  осуществляется  в  земле  медленно (малый  коэффициент  теплопроводности).

№ 15.

Дерево  проводит  звук  лучше, чем  воздух. Почему  же  разговор, происходящий  в  соседней  комнате, заглушается, когда  дверь  в  комнату  закрыта ?

Ответ. «На  границе»  воздух-дерево  звук  переходит  из  среды, плохо  проводящей  звук (по  сравнению  с  деревом)  в  среду, быстро  проводящую  звук (дерево). Существует  предельный  угол  падения  для  звуковых  лучей. Значительная  часть  звуковых  волн  должна  отражаться  назад  в  воздух.

№ 16.

Какой  национальности  были  Цельсий, Реолиф  и  Фаренгейт ?

Ответ. Швед, француз, немец.

№ 17.

Почему  сильная  жара  труднее  переносится  в  болотистых  местах, чем  в  сухих ?

Ответ. В  болотистой  местности  велика  относительная  влажность, плохо  испаряется пот, медленно  охлаждается  кожа.

№ 18.

Из  крана  самовара  падают  капли. Когда  эти  капли  более  тяжелые: когда  вода  горячая  или  когда  она  остыла ?

Ответ. Когда  вода  остыла, т.к.  с  уменьшением  температуры      – коэффициент  поверхностного  натяжения  увеличивается  и  капля  становится  больше.

№ 19.

Как  будет  действовать  наэлектризованная  палочка  на  магнитную  стрелку ?
Почему ?

Ответ. Конец  стрелки  притянется  к  наэлектризованной  палочке, т.к. на  стальной  стрелке  появятся  индуцированные  заряды.

№ 20.

«Рожь, рожь… Дорога  полевая

Ведет  неведомо  куда.

Над  степью  низко  провисая,

Лениво  стонут  провода…»

                        (А.Твардовский)

Почему  гудят  провода ?

Ответ. При  обтекании  воздухом  проводов  за  ними  образуются  «вихри». В  вихрях  давление  меньше, чем  там, где  их  нет. Вихри  «срываются»  с  проводов  и  «звучат».

№ 21.

Почему  приборы  для  электростатических  опытов  не   имеют  острых  концов ?

Ответ. Плотность  заряда  больше  там, где  кривизна  поверхности  больше (на  острие). Возле  острия  воздух  ионизируется  и  нейтрализует  его  заряд («заряд  стекает»). Чтобы  сохранить  заряд  поверхность  делают  круглой, гладкой.

№ 22.

Наэлектризованный  мыльный  пузырь  раздувается  настолько, что  его  радиус  значительно  увеличивается (заряд  не  меняется). Как  изменится  энергия  заряда ?  Помогает  или  препятствует  наличие  заряда  раздуванию  пузыря ?

Ответ. Энергия  заряда  уменьшится (Wp = Q2/2R); заряженный  пузырь  раздувать  легче, т.к.  заряды  взаимно  отталкиваются  и  способствуют  увеличению  свободной  поверхности.

№ 23.

В  1822 году  Араго  заметил, что  магнитная  стрелка, колеблющаяся  около  положения  равновесия, быстро  останавливается, если  она  находится  в  футляре из  меди.

Почему ?

Ответ. Качающаяся  магнитная  стрелка  создает  переменное  магнитное  поле. Оно  индуцирует  в меди  вихревые  токи, направление  которых  таково, что  они  своими  полями  препятствуют  движению  стрелки.

№ 24.

Если  ударить  молотком  по  одному  концу  длинной  металлической  трубы, то  стоящий  у  другого  конца  трубы  услышит  двойной  удар. Почему ?

Ответ. Первый  удар – звуковая  волна  по  металлу, второй – по  воздуху.

№ 25.

В  бутылку  льют  воду. Струя  воды  производит  при  этом  шум  определенного  тона. По  мере  наполнения  бутылки  водой  этот  тон  становится  выше. Почему ?

Ответ. Полость  бутылки – резонатор. По мере  наполнения  бутылки  длина  резонаторного  столба  уменьшается. Высота  тона  увеличивается.

№ 26.

Если  потереть  баллон  неоновой  лампочки, то  можно  заметить, что  она  короткое  время  светится. Как  объяснить  это  явление ?

Ответ. В  результате  трения  на  стекле  возникают  заряды, поле  которых  вызывает  кратковременное  свечение  лампы.

№ 27.

Как  нужно  расположить  две  собирающие  линзы, чтобы  пучок  параллельных  лучей, пройдя  через  обе  линзы  стал  снова  параллельным ?

Ответ. Так, чтобы  совпали  их  главные  фокусы.

№ 28.

Почему  окна  домов  днем  кажутся  темными, т.е.  темнее, чем  наружные  стены, даже  если  они (стены)  выкрашены  темной  краской ?

Ответ. Отражение  света  от  стен  всегда  больше, чем  отражение  от  прозрачных, т.е.  пропускающих  свет, окон.

№ 29.

Ленц  Эмилий  Христианович – русский  физик. В  какой  области  физики  он  выполнил  основные  свои  работы ?  С  чем  конкретно  связаны  его  основные  работы ?

Ответ. В  области  электромагнетизма. Закон  Ленца  о  направлении  индукционного  тока.

№ 30.

Гюйгенс  Христиан – голландский  физик. В  какой  области  физики  известны  его работы ?

Ответ. В  области  механики, оптики. Формула  Гюйгенса  для  периода  гармонических  колебаний  физического  маятника. Принципы  Гюйгенса  в  объяснении  механизма  распространения  света.

№ 31.

«Темная  ночь.

Только  пули  свистят  по  степи,

Только  ветер  гудит  в  проводах,

Тускло  звезды  мерцают.»

(В.Агатов)

Почему  звезды  мерцают ?

Ответ. Причина – в  свойствах  земной  атмосферы. То  тут, то  там  возникают  то  сгустки, то  разряжения. Давление  претерпевает  изменения  тоже. Вместе  с  давлением  «скачет»  плотность  воздуха. Через  такие  участки  свет  не   может  распространяться  прямолинейно. Свет  от  звезды, проходя  через  атмосферу  земли, испытывает  многочисленные  и  беспорядочные  отклонения. Потому  и  мерцает  звезда.

№ 32.

К  положительно  заряженному  электроскопу  подносят  тело, заряженное  отрицательно. Что  при  этом  происходит ?

Ответ. Сначала  угол  между  листками  уменьшается, затем  a = 0, а  потом  увеличивается.

№ 33.

Укажите  по  возможности  больше  черт  сходства  и  различия  между  электрическими и  гравитационными  полями.

Ответ. Сходства:

1) аналогия  взаимодействия  зарядов  и  масс  (законы  Кулона  и  Ньютона);

2) оба  поля  консервативны (работа  на  замкнутом пути  равна  нулю);

3) существование  в  них  разности  потенциалов.

Различия:

1) отрицательных  масс  нет;

2) нет  гравитационно-нейтральных  тел.

№ 34.

Почему  пороховые  склады  окружают  заземленной  металлической  сеткой ?

Ответ. Внутри  металлической  сетки  электрическое  поле  отсутствует, не   возникает  искра  электрическая.

№ 35.

Почему  не   убивает  током  птицу, садящуюся  на  один  из  проводов  высокого  напряжения ?

Ответ. Разность  потенциалов  между  лапками  мала, ток  мал.

№ 36.

Как  изменяется  ток  в  цепи  с  угольной  лампочкой  и  лампочкой  с  металлической  нитью  накаливания  сразу  после  включения ?

Ответ. Во  второй  по  мере  раскаливания  нити  ток  уменьшается (сопротивление  растет). В  угольной – наоборот.

№ 37.

В  цепь  тока  включаются  куски  медной, железной  и  никелиновой  проволоки  одинакового  диаметра  и  длины. Какие  куски  будут нагреваться  сильнее:

а) при  последовательном  соединении;

б) при  параллельном ?

Ответ. а) никелин, железо, медь (по  мере  уменьшения  сопротивления);

           б) медь, железо, никелин (по  мере  уменьшения  тока).

№ 38.

Для  определения  знака  полюсов  источника  опускают  провода, соединенные  с  источником, в  стакан  с  водой  и  наблюдают, возле  какого  из  проводов  выделяется  больше  газа. Как  при  этом  определяют, какой  полюс  отрицательный ?

Ответ. При  электролизе  воды  объем  выделяющегося  водорода  в  2 раза больше  объема  кислорода. Отрицательным  полюсом  будет  тот, у  которого  больше  выделится  газа (водорода, ионы  которого  положительны).

№ 39.

При  прохождении  тока  через  электролиты  они  нагреваются. Почему ?

Ответ. Ионы  в  электролитах  при  протекании  тока  движутся  ускоренно. При  соударениях  энергия (кинетическая)  упорядоченного  движения  переходит  в  энергию  хаотичного (теплового)  движения.

№ 40.

Как  будут  изменяться (увеличиваться  или  уменьшаться)  напряжение  пробоя  газового  промежутка  при  уменьшении  давления  газа ?

Ответ. Меньше  давление – больше  длина  свободного  пробега – большая  по  величине   копится  кинетическая  энергия  иона – больше  вероятность  ионизации  при  том  же  (или  меньшем)  напряжении. Напряжение  пробоя  уменьшается  с  уменьшением  давления.

№ 41.

Опыт  показывает, что  нельзя  заряжать  бесконечно  какое-либо  тело  и  что, после  того  как заряд  на теле  достигает  некоторого  максимального  значения, зависящего  от  размера  и  формы  тела  и  свойств  окружающей  среды  дальнейшего  увеличения  заряда  добиться  невозможно. Почему ?

Ответ. При  достаточно  большой  напряженности  электрического  поля  вокруг  тела  в  окружающем  диэлектрике (воздухе)  возникает  разряд (корона  или  искра)  и  воздух  теряет свои  изолирующие  свойства.

№ 42.

Железный  кубик, лежащий  на  гладком  стекле, притягивается  к  магниту, тоже  лежащем  на  этом  стекле. Кубик  скользит  по  стеклу. Как  он  движется (каков  характер  его  движения) ?

Ответ. Сила, действующая  на  кубик, возрастает  по  мере  его  приближения  к  магниту. Движение  кубика  с  увеличивающимся  ускорением.

№ 43.

Какие  из  катодных  лучей  сильнее  отклоняются  одним  и  тем  же  магнитным  полем: более  быстрые  или  более  медленные ?

Ответ. Более  быстрые  электроны  отклоняются  сильнее (сила  Лоренца  прямо пропорциональна  скорости  заряда  электронов, составляющих  катодные  лучи).

№ 44.

При  замыкании  тока  от  одного или  нескольких  аккумуляторов  искра  не   получается, а  при  размыкании  получается. Почему ?

Ответ. При  включении  ЭДС  индукции  направлена  против  ЭДС  цепи, а  при  выключении – в  одну  сторону  с  ней (закон  Ленца).

 № 45.

Маятник  сделан  из  сосуда  с  водой, подвешенного  на  длинной  нити. Вода  постепенно  выливается  через  отверстие  в  дне  сосуда. Как  будет  изменяться  период  маятника (массой  сосуда  пренебрегаем) ?

Ответ. Маятник  можно  считать  математическим. Длина  его  будет  увеличиваться. Период (Т = 2pÖl/g)  тоже  увеличится.

№ 46.

Почему  при  близкой  молнии  слышен  резкий  оглушительный  удар, а  при  далекой  молнии – раскатистый  гром ?

Ответ. При  близкой – первичная  звуковая  волна  от  самой  молнии  во  много  раз  сильнее, чем  эхо, приходящее  потом  от  отражающих  предметов. При  далекой – первичная  и  отраженные  волны  доходят  к  нам  уже  меньше  различающимися  по  силе.

№ 47.

Оптическая  сила  линзы  равна  2 Дптр. Каково  ее  фокусное  расстояние ?

Ответ. F = 0,5 см.

№ 48.

Две  одинаковые  частицы, но  одна  быстрая, а  другая  медленная, движутся  по  окружности  в  одном  и  том  же  магнитном  поле. Которая  из  частиц  совершает  обороты быстрее ?

Ответ. Время  оборота  не   зависит  от скорости  частицы. (t = 2pm/qB)

№ 49.

Плоское  зеркало  поворачивается  на  угол  30 ° около  оси, лежащей  в  плоскости  зеркала  и  перпендикулярной  к  падающему  лучу. На  какой  угол  повернется  при  этом  отраженный  луч ?

Ответ. 60 °.

№ 50.

Как  достаточно  быстро можно  определить  центр  тяжести  однородной  палки, утяжеленной  с  одного  конца ?

Ответ. Положить  ее  на  указательные  пальцы  левой  и  правой  рук. Сближать  пальцы. Они  сойдутся  под  центром  тяжести  палки.

 № 51.

Где  пароход  погружается  глубже  в  воду: в  реке  или  море ?  Почему ?

Ответ. В  реке. Плотность  соленой  воды  больше, чем  пресной. В  море  Архимедова  сила  увеличивается.

№ 52.

Какое  действие  тока  используется  в  электросварке ?

Ответ. Тепловое.

№ 53.

Почему  в  месте  плохого  контакта  проводника  разрушается  изоляция ?

Ответ. проводник  в этом  месте  разогревается.

№ 54.

Какие  силы  называют  консервативными ?

Ответ. Их  работа  по замкнутому  контуру  равна  нулю.

№ 55.

Как  можно  изменить  направление  вращения  якоря  электродвигателя ?

Ответ. Изменяя  направление  тока  в  обмотке  якоря  или  индуктора.

 

Скачать Чтобы скачать материал зарегистрируйтесь или войдите!

Добавить комментарий
Mail.ru counter