Физика вокруг нас, Хилькевич С.С., 1985

Физика вокруг нас, Хилькевич С.С., 1985.
   
Ко многим явлениям человек привыкает настолько, что не обращает на них внимания. Однако при более внимательном взгляде в них обнаруживаются интереснейшие физические процессы. В книге рассматриваются примеры таких физических «неожиданностей» из всех основных разделов школьной программы по физике: механики, теории колебаний, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, электричества, оптики.
Подробно и доступно рассказывается о том. почему вода выливается из ведра и не выливается из флакона, о механизмах терморегулирования китов, о свойствах болотной трясины и др.
Для школьников и преподавателей.
В книге рассматриваются примеры таких физических "неожиданностей" из всех основных разделов школьной программы по физике: механики, теории колебаний, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, электричества, оптики.


ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Глава 1. МЕХАНИКА
§ 1. Как поворачивают поезда?
Первые неожиданности (5). Первый шаг к разгадке (8). Второй шаг к разгадке (10). Что происходит на самом деле? (11).
§ 2. Как тормозит автомобиль?
Несколько строк о трении (17). Что происходит при трении колес? (20). Ускорение на прямой (26). Что такое силы инерции? (27). Вернемся к ускоряющемуся автомобилю (30). Сопротивление воздуха (32). Торможение на прямой (33). Занос (34).
§ 3. Почему не падает велосипед?
О разнице между двух- и трехколесным велосипедами (36). Факторы устойчивости (38). Что такое гироскоп? (44)
§ 4. Как образовались холмы?
Присмотримся к пейзажу за окном (50). Когда случались ледниковые периоды? (50). Как Земля движется вокруг Солнца? (53). Как планеты Солнечной системы изменяют орбиту Земли? (54).
§ 5. Как действует на смесь вибрация?
Крупная или мелкая? (58). Как быть на месте Василисы? (59). Что происходит при встряхивании? (61). Еще раз о картошке (66). Упаковки шаров (68). Так все-таки, крупная или мелкая? (72)
Глава 2. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§ 1. Почему вода выливается из ведра?
Загадка (77). Разгадка (79). Немного математики (80).
Глава 3. ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ 85
§ 1. Почему капля «камень точит»?
Об одном свойстве падающих капель (85). Как вычислить давление струи на преграду? (86). Удар капли о преграду (88).
§ 2. Почему не разрушается янтарь?
Загадка «солнечного камня» (91). Как определяется твердость материалов? (92). Янтарь и закон Архимеда (94).
§ 3. Почему болото засасывает?
Об одном опасном свойстве трясины (97). Физические свойства трясины (98). Что такое вязкость? (99). О плавании тел в ньютоновских жидкостях (103). О плавании тел в бингамовских жидкостях (104). Причины перепогружения (105). Можно ли спастись, попав в трясину? (107). Вернемся к физике (109).
§ 4. Жидкостью или твердым телом является смола?
Глава 4. ТЕПЛОТА
§ I. Что делают вороны на льду?
О загадочном поведении птиц (112). Разгадка (112). Сколько тепла выделяется при образовании льда? (113). С какой скоростью растет толщина льда? (115). Сколько тепла получает вода? (116). Сколько тепла забирает лед? (117). Температурный эффект (119).
§ 2. Почему возможна зимняя рыбалка?
Несколько слов о рыбах и воде (121). Тепловое расширение воды (122). Вода и лед (125). Как происходит замерзание воды? (126).
§ 3. Как уберечься от холода?
Несколько слов о биофизике (128). Почему киты не замерзают? (129). Как сохранить тепло? (130). Вернемся к людям (132).
Глава 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ
§ 1. Почему стекло режется ножницами?
Об одном небезопасном эксперименте (134). Эффект Иоффе (135). Трещины Гриффитса (139). Вода и трещины в стекле (141).
Глава 6. ОПТИКА
§ 1. Почему у кошки глаза светятся?
§ 2. Далеко ли до радуги?
§ 3. Какова температура солнечного зайчика?
О солнечных зайчиках, Архимеде и термоядерном синтезе (148). Теорема о равенстве яркости предмета и изображения (152).
ПРЕДИСЛОВИЕ.
    При рассмотрении роли, которую играет в жизни людей физика, прежде всего бросается в глаза такое ее свойство, как полезность. Польза физики заключается в том, что ее достижения значительно облегчают жизнь и труд людей. Даже в быту нас окружают телевизоры, магнитофоны, стиральные машины, холодильники и другие устройства, облегчающие нам ведение домашнего хозяйства и украшающие наш досуг. И когда говорят, что физика окружает нас повсюду, то чаще всего имеют в виду именно этот процесс стремительного внедрения достижений физики во все сферы человеческой
деятельности.
 
   Однако люди занимаются физикой не только потому, что она полезна. Физика еще и красива. Разговор о красоте физики вести гораздо сложнее, чем о ее полезности - здесь многое зависит от индивидуальной точки зрения. Одни видят красоту физики в изящности ее логических построений, в возможности объяснения огромного многообразия явлений с помощью небольшого количества первопринципов. Другие находят очарование в лаконичности и ясности языка формул, на котором Природа формулирует свои законы. Третьи видят красоту физики в ее неисчерпаемости, бесконечности познания окружающего мира. Четвертые - в яростной напряженности мысли и остроте споров, из которых рождается истина. А есть еще точки зрения пятых, шестых...
    Одно из проявлений красоты физики автор этой книги видит в том, что даже в тех явлениях, к которым мы привыкли настолько, что не обращаем на них внимания, можно обнаружить интереснейшие физические процессы. Иногда внимательное рассмотрение привычных, обыденных явлений открывает в них совершенно неожиданные стороны. Примерам таких «физических неожиданностей» и посвящена эта книга.
    Поскольку факт, воспринимаемый одним читателем как неожиданность, другим будет восприниматься как нечто совершенно очевидное, следует отметить, что все разделы этой книги могут читаться независимо друг от друга. Если содержание какого-то раздела вам хорошо известно, то его можно пропустить без ущерба для восприятия остального материала.