XVI · 1994

1. 1. Придумай сам - оптика

   Блок задач 1, 2, 3. Самостоятельно придумайте и решите задачу на заданную тему.
   Придумайте и решите проблему, связанную с использованием длиннофокусной тонкой линзы.

2. 2. Придумай сам - Компас

   Блок задач 1, 2, 3. Самостоятельно придумайте и решите задачу на заданную тему.
   "...В санных походах мы пользуемся жидкостными компасами, самыми точными из компасов таких малых размеров. Но Вы же понимаете, что из-за близости магнитного полюса стрелка чаще всего показывает вниз. Чтобы привести её в горизонтальное положение, её противоположный конец уравновешиваем грузиком." (из письма Черри-Гаррарда, участника последней экспедиции Р. Скотта).
   Используйте содержание этой цитаты для формулировки задания.

3. 3. Придумай сам - Магнетизм

   Блок задач 1, 2, 3. Самостоятельно придумайте и решите задачу на заданную тему.
   Если цилиндрический постоянный магнит бросить в полость вертикально стоящей медной трубы, то оказывается, что в трубе магнит движется вниз с почти постоянной скоростью и тем медленнее, чем толще стенки трубы. Используйте этот факт и придумайте задачу на эту тему. В ваших изысканиях вам поможет работа над задачей 14.

4. 4. Гравитационная машина - Верхняя граница

   Блок задач 4, 5, 6. Горизонтальная упругая плита (вибратор) совершает гармонические колебания вверх-вниз. На поверхность плиты кладут стальной шарик, который начинает подпрыгивать то выше, то ниже. Для создания экспериментальной установки можно успешно использовать ферритовый стержень, поместив его в катушку, подключённую к генератору переменного тока (звуковому генератору). Торец ферритового стержня будет выполнять роль вибрирующей горизонтальной плиты. Для экспериментов лучше использовать стальной шарик диаметром от 1 мм до 2 мм. Вам также очень пригодится стеклянная трубка длиной примерно 1 метр.
   Экспериментально измерьте максимальную высоту подскока шарика и объясните результат.

5. 5. Гравитационная машина - Функция распределения

   Блок задач 4, 5, 6. Горизонтальная упругая плита (вибратор) совершает гармонические колебания вверх-вниз. На поверхность плиты кладут стальной шарик, который начинает подпрыгивать то выше, то ниже. Для создания экспериментальной установки можно успешно использовать ферритовый стержень, поместив его в катушку, подключённую к генератору переменного тока (звуковому генератору). Торец ферритового стержня будет выполнять роль вибрирующей горизонтальной плиты. Для экспериментов лучше использовать стальной шарик диаметром от 1 мм до 2 мм. Вам также очень пригодится стеклянная трубка длиной примерно 1 метр.
   Экспериментально определите, какую часть из достаточно длительного промежутка времени шарик находится в интервале высот |H, H + dH| и объясните результат.

6. 6. Гравитационная машина - Ускорение

   Блок задач 4, 5, 6. Горизонтальная упругая плита (вибратор) совершает гармонические колебания вверх-вниз. На поверхность плиты кладут стальной шарик, который начинает подпрыгивать то выше, то ниже. Для создания экспериментальной установки можно успешно использовать ферритовый стержень, поместив его в катушку, подключённую к генератору переменного тока (звуковому генератору). Торец ферритового стержня будет выполнять роль вибрирующей горизонтальной плиты. Для экспериментов лучше использовать стальной шарик диаметром от 1 мм до 2 мм. Вам также очень пригодится стеклянная трубка длиной примерно 1 метр.
   Механическая энергия шарика Е (сумма потенциальной и кинетической) после каждого соударения изменяется и в начале процесса возрастает, а затем стремится к постоянному значению. Попробуйте экспериментально определить и потом объяснить зависимость от времени t средней механической энергии шарика E(t) = ?

7. 7. Осиновый лист

   Даже в безветренную погоду листья осины слегка подрагивают. Почему дрожит осиновый лист?

8. 8. Супербол

   Упругий резиновый шарик (супербол) падает на горизонтальную поверхность стола с небольшой высоты (5 см или меньше) и совершает несколько отскоков. Сколько ударов произведет супербол о стол?

9. 9. Метеорит

   Метеорит массой 1000 тонн летит прямо на Солнце. Можно ли с помощью современных приборов зафиксировать факт его падения на Солнце?

10. 10. Водяной купол

    Вертикальная струя воды падает на торец цилиндрического стержня и образует затем колоколообразный водяной купол. Объясните явление и рассчитайте параметры такого купола.

11. 11. Сифон

    Резиновую трубку используют в качестве сифона для переливания воды из одного сосуда в другой. Сосуды разделены высокой перегородкой и уровни воды в них различны. Если на некоторое время вынуть трубку из первого сосуда, пропустив в неё столб воздуха, а затем опять опустить в воду, то действие сифона может восстановиться, а может и не восстановиться. Исследуйте это явление.

12. 12. Кипение

    Опустите в горячую воду при температуре близкой к 100°C металлический шарик, нагретый до температуры 150°C - 200°C и наблюдайте процесс бурного испарения воды вблизи шарика. Объясните наблюдаемые явления.

13. 13. Спирт

    В закрытом стеклянном сосуде (бутылке) находится спирт - чистый или изрядно разбавленный водой. Предложите способы определения чистоты спирта без открывания сосуда, в котором он находится.

14. 14. Магнитная вязкость

    Для исследования явления, описанного в задаче 3, предлагается создать установку из следующих элементов:
    а) медная пластина (или набор пластин) толщиной от 0,3 мм до 15 мм. Ширина и длина пластины выбираются из соображений удобства, однако они должны быть достаточно велики, чтобы избежать влияния краевых эффектов;
    б) цилиндрический электромагнит с плоским торцом;
    в) устройство, обеспечивающее свободное скольжение плоского торца магнита вдоль горизонтально расположенной поверхности медной пластины. При этом очень важно, чтобы зазор между плоскостями магнита и пластины был как можно меньше и всюду одинаков;
    г) тяга, обеспечивающая равномерное перемещение с заданной скоростью магнита вдоль плоскости пластины.
    Введём следующие обозначения: Т - сила тяги (она же сила магнитного трения), V - скорость перемещения магнита, h - толщина пластины.
    Исследуйте и экспериментально определите зависимость T = f(h) при условии V = Const для нескольких значений V.

15. 15. Энергопередача

    Передайте без проводов максимально возможную часть энергии заряженного конденсатора С = 10 мкФ, U = 100 В к "потребителю", находящемуся на расстоянии 3 метра. Измерьте эту энергию. Разумеется, предполагается, что конденсатор нельзя переносить к "потребителю".

16. 16. Солнце и Луна

    "Если у тебя спрошено будет: что полезнее, солнце или месяц? - Ответствуй: месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло, а месяц - ночью". - Козьма Прутков.
    Когда одновременно на небе видны Солнце и Луна? Рассчитайте расписание таких событий для средних широт в течение 1994 г.

17. 17. Солома

    Русская пословица гласит: "Знал бы, где упасть, - соломки бы постелил." Сколько нужно постелить соломы, чтобы без опасений падать на нее?

Оригинал (архив фонда, папка 29, лист 428)