Как с гуся вода с точки зрения физики

Татьяна Петровская
Почему говорят «Как с гуся вода»? Опытно-экспериментальная деятельность

Цель: Установить связь между строением и образом жизни птиц в экосистеме. Объяснить смысл выражения «Как с гуся вода«.

Оборудование: Перья гусиные и перья голубя, емкости с водой, пипетка, жир, растительное масло, бумага, кисточка.

Вода стекает легко не только гусей, но и с других водоплавающих птиц, например, уток и лебедей. Дело в том, что у водоплавающих птиц есть специальная жировая железа, жиром которой гуси и утки при помощи клюва смазывают перья.

Фраза «Как с гуся вода» — это часть древнего заклинания. Знахарки, обливая больных детей «наговорной водой» и заботливые родители, купая ребенка в бане приговаривали: «Как с гуся вода, так с нашего Коленьки (или Катеньки) худоба (то есть болезнь).

Сегодня, вторая часть этой фразы забыта, и выражение «Как с гуся вода» — обозначает человека, который из любых неприятных ситуаций выходит без проблем, которому все нипочем.

Кстати, обычные птицы здорово намокают под дождем, например воробьи и курицы представляют собой весьма удручающее зрелище. Ведь издавна в народе говорят про испуганных и растерянных людей — «мокрая курица».

Дети рассматривают перья голубя и гусиные перья, смачивают их водой, выясняют, почему на гусиных перьях вода не задерживается.

Дети наносят на бумагу растительное масло, смачивают лист водой, смотрят,что произошло (вода скатилась, бумага осталась сухой).

Вывод: Перья водоплавающих птиц остаются сухими, потому то покрыты жировым слоем.

Конспект занятия по экологическому воспитанию в старшей группе «Волшебница вода». Опытно-экспериментальная деятельность ТЕМА: «ВОЛШЕБНИЦА ВОДА». ЦЕЛЬ: расширять представления детей о разнообразных свойствах воды в жидком состоянии Образовательные задачи:.

Опытно-экспериментальная деятельность в подготовительной группе детского сада «Волшебница вода» Опытно-экспериментальная деятельность в подготовительной группе на тему «Волшебница — вода» Здравствуйте, детки! Я очень рада видеть вас.

«Узнаем, какая вода». Опытно-экспериментальная деятельность во второй младшей группе Тема «Узнаем, какая вода» Цель: выявить свойства воды (прозрачная, без запаха, текучая, в ней растворяются вещества). Задачи: — учить.

Опытно-экспериментальная деятельность во второй младшей группе «Воздушные шары, воздух и вода» Опытно – экспериментальная деятельность во второй младшей группе. Воздушные шары, воздух и вода. Образовательные цели: Познакомить детей.

Опытно-экспериментальная деятельность «Волшебница вода» Комитет по Образованию г. Улан – Удэ Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение Для детей дошкольного и школьного возраста Открытое.

Опытно-экспериментальная работа в первой младшей группе «Как вода меняет цвет» Цель: рассмотреть на опыте изменение окраски воды. Задачи: — Дать детям представление о том, что вода меняет свою окраску при растворении.

Проект «Трилогия «Солнце, воздух и вода — наши лучшие друзья». Опытно-экспериментальная деятельность дошкольников» Проект Трилогия «Солнце, воздух и вода — наши лучшие друзья» Опытно — экспериментальная деятельность дошкольников Воспитатель: Попова О. П.

Проект «Вода-водица, вода-царица». Опытно-экспериментальная деятельность детей» (вторая младшая группа) Воспитатель: Попова О. Н. Тип проекта: долгосрочный. Участники проекта: дети второй младшей группы. Цель: помочь детям направить и развить.

Экспериментальная деятельность детей «Почему вода не поднялась выше?» Цели: — пробуждать у детей интерес к исследовательской деятельности; — закреплять знания о воздухе, о воде и её свойствах; — доказать.

Занятие по экологии «Волшебница вода» в средней группе. Опытно-экспериментальная деятельность Занятие по экологии «Волшебница вода» в средней группе Программное содержание: познакомить детей со свойствами воды (вкус, цвет, запах,.

Ветта300виолетта

Вначале рассмотрим пословицы, связанные с тепловыми явлениями.

Много снега – много хлеба. Снег, как известно, обладает плохой теплопроводностью и, подобно шубе, предохраняет озимые от вымерзания. Много снега – «шуба» толстая, мороз не доберется до нежной зелени.

Гвоздем (шилом) моря не нагреешь. Гвоздь, как и шило, обладает небольшой массой, а металл, из которого он сделан, имеет относительно малую удельную теплоемкость. Поэтому количество теплоты, которую может отдать гвоздь, невелико и им нельзя нагреть большую массу воды.

Спросил бы у гуся, не зябнут ли ноги. Почему гуси, куропатки и другие птицы зимой ходят по снегу и не мерзнут? Дело в том, что температура лап птицы отличается от температуры тела: так, температура тела белой куропатки может быть почти на 40 градусов выше температуры ее лап; низкая температура конечностей понижает теплоотдачу – такова защитная функция организма.

Дым столбом – к морозу. В безветренную погоду легкий теплый воздух устремляется вверх, не испытывая боковых воздействий атмосферного воздуха.

На каком амбаре снег, из того покупай хлеб. Потому что он сух, над прелым хлебом снег раньше сходит, так при гниении хлеба выделяется энергия, которая и идет на нагревание и плавление снега на амбаре.

Горел дрова жарко — было в бане парко, дров не стало – и все пропало. Пока горят дрова, выделяется энергия и температура повышается, как только перестанет выделяться энергия от горения дров, температура в бане начинает понижаться, так как есть связь с внешней средой, и часто энергия идет на ее обогрев.

А вот несколько пословиц, связанных с молекулярным строением вещества.

По капельке море, по былинке стог. Какое положение молекулярно-кинетической теории иллюстрирует эта пословица? Ответ: все вещества состоят из молекул, а молекулы – из атомов.

Так, в нижеследующих пословицах говорится о таком свойстве тел, как смачиваемость.

Он сух из воды выйдет. Можно ли сухим выйти из воды? Конечно, но для этого нужно смазаться веществом, которое не смачивается водой, например каким-либо жиром. Нанесите на палец тонкий слой масла и опустите в воду. Когда вы его вынете, вода стечет с него, так как она не смачивает жирные поверхности.

С гуся вода, а с меня, молодца, небывалые слова. Перья гуся и других водоплавающих птиц покрыты тончайшим слоем жира, а он не смачивается водой. Выйдет птица из воды, встряхнется и оказывается сухой. В житейском смысле пословицу надо понимать так: молодцу все нипочем, ничто на него не действует, при всех обстоятельствах он остается «сухим».

Рассмотрим пословицу, в которой говорится о таком свойстве, как твердость.

Алмаз алмазом режется. Известно, что твердое тело вообще трудно поцарапать, а алмаз – самый твердый природный минерал. Поэтому ни одним другим минералом нельзя нанести царапину на алмаз, тем более разрезать его, это можно сделать только алмазом же.

Повышение температуры резко увеличивает пластические свойства материалов, так что многие металлы поддаются ковке лишь в сильно нагретом виде. Раскаленным металлам довольно легко придать требуемую форму, поэтому: «Куй железо, пока горячо».

В пословице: «От грома и в воде не уйдешь» речь идет о громе, но он не опасен для человека: теперь мы знаем, что опасна молния. Именно от нее «и в воде не уйдешь». Как известно, она «ударяет» преимущественно в места, обладающие хорошей электропроводностью. Так, река, сырая глина, болотистые места поражаются молнией чаще, чем сухой песок или каменистая почва. Теперь поговорим о пословицах, имеющим отношение к механике.

Коси коса, пока роса; роса долой, и мы домой. Корабли спускают, так салом подмазывают. Они связаны с трением и использованием смазки для его уменьшения. В первом случае роль смазки выполняет утренняя роса, во втором – сало.

Вода близка, да гора склизка. По скользкой горе трудно добираться до воды, так как трение между подошвами и горой мало, то и идти трудно.

Значение и происхождение фразеологизма «как с гуся вода»?

Встречались ли вам люди, которые сочетают невероятное везение и дьявольскую психологическую устойчивость? Вот человек попал в непростую передрягу. Кажется, что все, конец. Но он с легкостью выпутывается из проблем, словно ничего и не было. Про таких говорят: «С него как с гуся вода». Мы совершим путешествие в прошлое, поймем, как связана магия с биологией, и почему людей сравнивают с мокрыми птицами.

Значение фразеологизма

У этого выражения три способа применения:

Так говорят о человеке, который легко выходит из затруднительных ситуаций безо всяких потерь. Ему все нипочем. Кажется, судьба оберегает его. Обратите внимание на слово «легко»: это не история про героическое преодоление препятствий, так свойственная кинематографу. Была проблема, и нет ее. Герой особо ничего не делал, не прилагал усилий. Как-то само собой решилось.

Например, одноклассники нашкодили на уроке. Всех наказали, кроме одного – самого задиристого ученика. Что тут скажешь, с него как с гуся вода! В этом смысле фразеологизм имеет иронично-завистливый оттенок.

Другое значение – непрошибаемый и равнодушный человек. Такого можно хоть целый год укорять, ругать, увещевать. Ему все равно. Ваши суровые слова и угрозы стекают с него как с гуся вода. Здесь уже легко почувствовать явно негативный подтекст. Такие люди ужасно раздражают окружающих своим спокойствием и безразличием.

Когда какое-то неприятное состояние быстро отступает. Например, человеку нездоровилось. Он выпил лекарство, и уже наутро болезнь ушла как с гуся вода. Или вы жутко разозлились на кого-то. Очень сильно. Так, что разорвать его готовы. Но глубоко вдохнули, досчитали до десяти, и ярость ушла, как будто ничего и не было.

Происхождение фразеологизма

Еще давным-давно люди заметили уникальную способность гусей не намокать под воздействием воды. Птицы выходят на берег, слегка отряхиваются, и перья полностью сухие. Секрет кроется в копчиковой железе. От нажатия клювом она выделяет маслянистое вещество.

Когда кажется, что гусь просто чистит перышки, на самом деле происходит важный процесс. Он размазывает субстанцию по поверхности тела, благодаря чему обретает водоотталкивающие свойства. Можно неспешно плыть, не рискуя утонуть. А под воздействием солнца вещество преобразуется в витамин D. Двойная польза.

Но люди не просто отметили свойство гусей и уток выходить сухими из воды, но и использовали этот образ в магических целях. Знахарки и ведуньи лечили болезни, приговаривая: «С гуся вода, с (сюда вставляли имя пациента) вся худоба!» Под худобой понималась конкретная болезнь, а не особенности телосложения.

По задумке, хворь должна была быстро сбежать от бедняги, как вода стекает с оперения птицы. Потом вторая часть заклинания потерялась, а первая — превратилась во фразеологизм.

Похожие выражения

В русском языке есть несколько фраз близких по значению:

• выйти сухим из воды;
• хоть бы хны;
• все трын-трава;
• ни тепло ни холодно;
• хоть трава не расти.

У англичан и французов есть аналогичные выражения: «like water off a duck’s back» и «comme l’eau sur les plumes d’un canard». Только речь здесь идет не о гусе, а об утке.

Физика и птицы

Физика и птицы (Вечер вопросов и ответов)

— показать учащимся «приложимость» законов физики к жизнедеятельности птиц;

— развитие и воспитание экологической культуры;

— привлечение внимания учащихся к миру пернатых и проблемам охраны природы.

а) Физика не только может, но и должна глубоко вторгаться в биологию как своими средствами исследования, так и свойственными ей теоретическими представлениями.

б) Невозможно сейчас изучать вопросы организации живой природы, не зная её физико-химических основ.

в) Задача сохранения животных и птиц требует их понимания.

г) Дерево, трава и птица

Не всегда умеют защититься.

Если будут уничтожены они,

На планете мы останемся одни.

2)Выставка детских рисунков.

Оборудование: проектор, DVD-проигрыватель, экран, жетоны в форме птиц, рисунки, плакаты, электростатическая машина, бумажный султан, доска, мел.

Вступительное слово учителя:

Изучение природных явлений имеет огромную познавательную ценность. Природа – гигантская физическая лаборатория – наглядно демонстрируют единство физической картины мира, взаимосвязь природных явлений.

Изучение физики природных явлений позволяет успешно решать различные технические проблемы. Человек издавна учился у природы. В наше время человек, вооруженный комплексом современных научных знаний и прекрасными измерительными приборами и устройствами, в состоянии заглянуть в самые сокровенные «тайники» природы, способен многому у неё научиться.

Не надо забывать, что понимание процессов, происходящих в природе, является залогом бережного отношения к природе, что особенно важно в наше время, когда вооруженный мощной техникой человек в состоянии не только искалечить, но и вообще погубить земную природу.

Постигая физику явлений природы, мы объединяем эмоциональное восприятие с рациональным. В результате мы учимся видеть красоту в физике и более глубоко чувствовать прекрасное.

Сегодня мы поговорим о птицах. Возможно, многие удивились, услышав тему разговора. Ведь вечер не биологический, а физический. В ходе вечера вы убедитесь в том, что понятия «физика» и «птица» тесно взаимосвязаны – с одной стороны, процессы в организме птицы, поведение птиц объясняются законами физики, а с другой – птицы помогают человеку решать научно-технические вопросы.

Вечер состоит из пяти разделов. Правильность ваших ответов буду определять я, а количество правильных ответов подсчитает счетная комиссия (представляется комиссия; она составлена из числа старшеклассников). За правильный ответ вы получите жетон, в конце вечера определим победителя по количеству жетонов.

1. Как объяснить тот факт, что водоплавающие птицы мало погружаются в воду? Каким законом физики описывается это явление? (Приложение , приложения проецируются на экран)

Ответ. Это проявление закона Архимеда. Выталкивающее действие жидкости (величина силы Архимеда) зависит от объема тела – чем больше объем тела, тем больше выталкивающая сила. У водоплавающих птиц имеется толстый, не пропускающий воды слой перьев и пуха, в котором содержится значительное количество воздуха. Благодаря этому своеобразному воздушному пузырю, окружающему всё тело птицы, её объем увеличивается, а средняя плотность оказывается очень малой.

2. Водоплавающие птицы из воды выходят практически сухими. Как объясняется это явление? Вспомните поговорку по этому поводу.

Ответ. Поговорка «Как с гуся вода». Это явление несмачиваемости. Перья и пух водоплавающих птиц всегда обильно смазаны жировыми выделениями особых желез. Молекулы жира и воды не взаимодействуют, поэтому жирная поверхность остается сухой.

3. Почему утки и гуси ходят, переваливаясь с ноги на ногу? (Приложение )

Ответ. У гусей и уток лапы расставлены широко, поэтому, чтобы сохранить равновесие при ходьбе, им приходится переваливать тело так, чтобы вертикальная линия, проходящая через центр тяжести, проходила через точку опоры, то есть лапу.

4. Почему мы не воспринимаем как звук те колебания воздуха, которые создаются крыльями пролетающей птицы?

Ответ. Частота колебания, создаваемая крыльями птицы, ниже нашего порога слышимости, поэтому полёт птицы как звук мы не воспринимаем.

5. Почему птицы обладают очень острым зрением, превосходящим зрение животных? Почему сокол может видеть на громадном расстоянии? (Приложение )

Ответ. В любом глазу есть фокусирующий аппарат (хрусталик) и аппарат светоизоляции. У птиц глазное яблоко очень больших размеров и своеобразного строения, благодаря которому увеличивается поле зрения. У птиц, имеющих особенно острое зрение (грифы, орлы), глазное яблоко удлиненной «телескопической» формы. Глаз сокола устроен таким образом, что хрусталик может стать почти плоским, вследствие этого изображение отдаленных предметов падает на сетчатку.

6. Почему утки и другие водоплавающие птицы могут долгое время находиться в холодной воде и при этом не переохлаждаются?

Ответ. Грудь и брюшко, т. е. части тела, которые бывают погружены в воду, одеты у утки густым пухом, который сверху плотно прикрыт перьями, защищающими пух от воды.

Пух обладает низкой теплопроводностью и не смачивается водой.

7. В сильный мороз птицы чаще замерзают на лету, чем сидя на месте. Чем это можно объяснить?

Ответ. При полете оперение птицы сжато и содержит мало воздуха, а вследствие быстрого движения в холодном воздухе происходит усиленная отдача тепла в окружающее пространство. Эта потеря тепла бывает настолько большой, что птица на лету замерзает.

8.Как объяснить разнообразие звуков, издаваемых птицами? (Приложение )

Ответ. Голосовые аппараты птиц и человека принадлежат к типу духовых «музыкальных» инструментов, звук в них образуется за счет движения воздуха, выдыхаемого из легких. У птиц имеется не одна гортань, а целых две: верхняя, как у всех млекопитающих, и нижняя. Причем главная роль в образовании звуков принадлежит нижней гортани, устроенной очень сложно и разнообразно у разных видов птиц. Она имеет не один вибратор, или источник звука, как у человека, а два или даже четыре, работающих независимо друг от друга. Образование второй гортани дало возможность использовать трахею в качестве сильнейшего резонатора. Движениями тела и натяжением специальных мышц птица может в значительной степени изменять форму сложной системы резонаторов и, таким образом, управлять звуковысотными и тембральными свойствами своего голоса. Разнообразие в строении голосового аппарата соответствует и разнообразию звуков, издаваемых птицами. – от низких басовых криков (гуси, утки, вороны), до высочайших мелодичных свистов у певчих птиц. Для образования звуков многие птицы используют и другие «музыкальные инструменты»: клюв, лапы, крылья и даже хвост. Дятел – превосходный «барабанщик», использует в качестве барабана хорошо звучащее сухое дерево или резонирующий сук.

II. Птицы знают законы физики.

1. Почему куропатка, рябчик, тетерев ночуют в снегу?

Ответ. Эти птицы хорошо «знают» законы молекулярной физики. Снег обладает низкой теплопроводностью, поэтому служит своеобразным одеялом для птиц. Тепло, вырабатываемое телом птицы, не уходит в окружающее пространство.

2. Почему белая куропатка резко меняет цвет оперения весной? (Приложение )

Ответ. Куропатка «знает» законы оптики. Тела приобретают тот цвет, какую компоненту белого света отражает вещество данного тела. Это определяется свойствами атомов и молекул. Меняя цвет оперения, куропатка «сливается» с окружающей средой и создает для себя безопасные условия.

3. Почему утки и гуси при плавании то распрямляют перепонки на лапках, то сдвигают пальцы?

Ответ. Утки и гуси используют перепонки на лапках как весла, т. е. они «знают» изменение сопротивления при движении в разных направлениях.

При движении лапок назад утка распрямленной перепонкой загребает воду, а при движении вперед сдвигает пальцы – сопротивление уменьшается, в результате чего утка продвигается вперед.

4. Как известно, некоторые птицы во время далеких перелетов размещаются цепочкой или косяком. В чем причина такого расположения? (Приложение )

Ответ. Перелетные птицы «знают» зависимость сопротивления от формы тела и «умеют» пользоваться явлением резонанса. Наиболее сильная птица летит впереди. Воздух обтекает её тело так, как вода нос и киль корабля. Этим обтеканием объясняется острый угол косяка. В пределах данного угла птицы легко продвигаются вперед. Они инстинктивно угадывает минимум сопротивления и чувствуют, находится ли каждая из них в правильном положении относительно ведущей птицы. Расположение птиц цепочкой, кроме того, объясняется еще одной важной причиной. Взмахи крыльев передней птицы создают воздушную волну, которая переносит некоторую энергию и облегчает движение крыльев наиболее слабых птиц, летящих обычно сзади. Таким образом, птицы, летящие косяком или цепочкой, связаны между собой воздушной волной и работа их крыльев совершается в резонанс. Это подтверждается тем фактом, что если воображаемой линией соединить концы крыльев птиц в определенный момент времени, то получится синусоида.

5. Некоторые крупные морские птицы часто «сопровождают» суда, преследуя их часами, а то и сутками. При этом обращает на себя внимание тот факт, что эти птицы преодолевают путь совместно с теплоходом с малой затратой энергии, летя большей частью с неподвижными крыльями. За счёт какой энергии перемещаются в этом случае птицы? (Приложение )

Ответ. При выяснении этого явления было обнаружено, что в штиль парящие птицы держатся несколько позади судна, а при ветре – ближе к подветренной стороне. Также было замечено, что если птицы отставала от корабля, например, охотясь за рыбой, то, догоняя пароход, она большей частью должна была энергично махать крыльями. Эти загадки имеют простое объяснение6: над кораблем от работы машин образуются потоки восходящего теплого воздуха, которые прекрасно удерживают птиц на определенной высоте. Птицы безошибочно выбирают себе относительно судна и ветра такое местоположение, где восходящие потоки от паровых машин бывают наибольшие. Это дает птицам возможность путешествовать за счет энергии корабля. Эти птицы прекрасно «знают» явление конвекции.

6. Часто можно видеть, как некоторые птицы, не взмахивая крыльями, спокойно поднимаются вверх. В большинстве случаев подъем происходит по винтовой линии. За счет каких сил осуществляется этот подъем? (Приложение )

Ответ. В этом случае проявляется «знание» птицами всех способов теплопередачи – теплопроводности, конвекции и излучения. Под действием солнечных лучей различные участки земной поверхности нагреваются по-разному. Над более нагретыми участками возникают восходящие воздушные потоки. Каким образом птицы используют эти потоки, видно из рисунка.

7. Объясните особенности движения альбатроса над морскими волнами.

Ответ. Альбатросы при движении используют энергию морских волн. Над гребнем морской волны возникает восходящий воздушный поток, который создает подъёмную силу и способствует движению птицы вверх. Достигнув максимальной высоты, птица начинает падать вниз, пока снова не будет подхвачена и поднята следующей волной. Таким образом, волнообразное движение альбатроса происходит в такт с движениями морских волн.

8. Почему утки в сильный мороз охотно лезут в воду?

Ответ. Утка хорошо «усвоила» то, что вода имеет большую теплоемкость – 4200 Дж/(кг град). Вода долго нагревается, но и остывает долго. Чем больше объем воды, тем дольше происходит этот процесс. Значит, температура воды в сильный мороз значительно выше температуры окружающего воздуха. Поэтому в воде птица будет охлаждаться меньше, чем на воздухе.

9. Почему перед дождем ласточки летают низко? (Приложение )

Ответ. Перед дождем влажность воздуха увеличивается, в результате чего у мошек, мотыльков и других насекомых крылышки покрываются мелкими капельками влаги и тяжелеют. Поэтому насекомые опускаются вниз, а следом летят и птицы, питающиеся ими, например, ласточки. Можем утверждать, что ласточки знают зависимость силы тяжести от массы тела: F=mg

10. Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи? (Приложение )

Ответ. Птицы «знают» особенности параллельного соединения проводников и закон Ома для участка цепи. Тело сидящей на проводе птицы представляет собою ответвление цепи, включенное параллельно участку проводника между лапками птицы. При параллельном соединении двух участков цепи величина токов в них обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление тела птицы огромно по сравнению с сопротивлением небольшой длины проводника, поэтому величина тока в теле птицы ничтожна и безвредна. Следует добавить ещё, что разность потенциалов на участке между ногами птицы мала.

11. Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток?

Ответ. При включении высокого напряжения на перьях птицы возникает статический электрический заряд, из-за наличия которого перья птицы расходятся, как расходятся кисти бумажного султана, соединенного с электростатической машиной (продемонстрировать опыт). Это действие статического заряда и побуждает птицу слететь с провода.

12. В стихотворении «Кавказ» есть такие слова: «Орел, с отдаленной поднявшись вершины, парит неподвижно со мной наравне». Объясните, почему орлы, ястребы, коршуны и другие крупные птицы, парящие высоко в небе, могут держаться на одной высоте, не взмахивая при этом крыльями.

Ответ. Нагретый у земли воздух поднимается на значительную высоту. Эти теплые потоки воздуха ударяются снизу в распростертые крылья птицы и поддерживают её. И орлы «знают» о явлении конвекции (Приложение )

13. Во время сильных морозов птицы нахохливаются. Почему при этом они легче переносят холода? (Приложение )

Ответ. «Зная», что воздух обладает низкой теплопроводностью, птицы нахохливаются. Слой воздуха между перьями увеличивается и вследствие плохой теплопроводности задерживает отдачу тепла телом птицы в окружающее пространство.

14. (Приложение ) Птица-нырок (чомга) великолепно ныряет. Каким образом она уменьшает силу, выталкивающую её из воды? Каковы ваши предположения?

Подсказка. Вспомните условия плавания тела (соотношение между силой Архимеда и силой тяжести)

III. Экология и птицы.

Звучит «Песня о птицах» в исполнении А. Градского (Приложение )

Учитель: В последние десятилетия деятельность человека оказывает огромное по масштабам и интенсивности воздействие на природную среду. Одним из доказательств пагубного воздействия человека является сокращение видового разнообразия живой природы, в частности, птиц.

Сейчас мы рассмотрим несколько экологических проблем с точки зрения физики.

1. Шум – враг номер один в современном мире.

В населенных пунктах шум возникает из-за работы промышленных объектов, увеличения количества транспорта. Это неизбежно в современных условиях. Но зачастую мы шумим и в лесу, садах и парках – громко говорим, кричим, смеемся, включаем радиоприемники. И это губительно для птиц. Шум наносит большой вред выведению потомства птиц. В результате беспокойства родители покидают облюбованные места. Чем объясняется такое действие шума на живые организмы?

Ответ. Шум – это звук (а звук – это механические колебания), в котором присутствуют колебания различных частот. Эти колебания действуют на мембрану слухового органа, и соответствующие сигналы непрерывно раздражают нервную систему живого организма.

2. Вернемся к вопросу о птицах на проводах из раздела «Физика птицы».

(Приложение ). Так ли «безнаказанно» сидят птицы на проводах? Отнюдь нет.

Если птица, сидя на проводе, коснется столба крылом, хвостом или клювом, она будет мгновенно убита током, который устремится через её тело в землю.

В России десятки миллионов птиц ежегодно становятся жертвами воздушных линий электропередачи. В последние годы поражение электрическим током стало настоящей бедой для пернатых. Особенно опасно это для крупных птиц: лебедей, журавлей, пеликанов, бакланов.

Мачты линий электропередачи являются для многих птиц любимым местом отдыха. Их безопасность зависит от конструкции мачт. У многочисленных мачт имеется лишь небольшое расстояние между мачтой и проводом. В таких случаях птицы могут на подлете или при взлете вызывать короткое замыкание, ведущее их к гибели. Птицы погибают и тогда, когда при снижении не замечают провода, особенно, если провода проходят над водой.

Эксплуатация линий электропередач без птицезащитных и птицеотпугивающих устройств в России является нарушением Федерального закона «О животном мире» (статья 28). Какие птицезащитные и птицеотпугивающие устройства можете предложить?

Ответ. а) На мачтах линий высоковольтной передачи установить изолированные насесты, на которых птица могла бы не только сидеть, но и безнаказанно чистить свой клюв о провод.

б) Особо опасные места сделать недоступными для птиц.

в) Оборудовать устройства, издающие такие звуки, которые большинство птиц воспринимает как сигнал тревоги.

г) Провода, проходящие над большими водоемами, делать из материалов, оптические свойства которых не позволяют им сливаться с фоном.

3. (Приложение ). Огромные массы нефти транспортируются морским путем и при этом как в результате аварий, так и при промывке резервуаров танкеров на поверхности воды оказываются значительные массы нефти, которая разливается тонким слоем. (Вспомните значения плотности воды и нефти). Так называемые нефтяные слики способны перемещаться неделями и даже месяцами. Более тяжелые фракции осаждаются и образуют эмульсии. Чем опасна нефть для птиц?

Ответ. Влияние нефти для птиц пагубно, так как нефть очень легко проникает к телу птицы. Достаточно небольшого количества нефти, чтобы вызвать нарушение структуры крыла: вода заполняет пространства, в которых обычно заключен воздух, нарушает теплоизоляцию и плавучесть. Птица утяжеляется, её плавательные движения сковываются, она не может летать. Пятно нефти на груди птицы достаточно для её гибели, особенно в холодных водах. Если же птицы не гибнут, то они начинают непрерывно чиститься, при этом нарушается структура их крыльев, они частично заглатывают нефть, что приводит к их заболеванию.

4. (Приложение ). Еще одна причина уменьшения количества птиц – это многочисленные столкновения птиц с турбовинтовыми и турбореактивными самолетами. Иногда случается, что птицы просто «атакуют» аэропорты. Чем можно объяснить такое явление?

Ответ. Птиц привлекают в аэропорты звуки высокого тона, которые возникают при работе турбовинтовых и турбореактивных двигателей. Частота колебаний и длина волн этих звуков практически совпадают с частотой и длиной волн звука, издаваемого множеством насекомых.

IV. Задачи о птицах. (задачи решаются на доске)

1. Скорость ласточки 63км/ч, а скорость скворца – 20,6 м/с. Чья скорость больше?

Ответ. Скорость скворца больше, т. к. 20,6м/с=74км/ч

2.Сокол-сапсан, преследуя добычу, пикирует со скоростью 300км/ч. Какой путь пролетает он за 5с?

Ответ. S=vt; 1ч=3600с; 1км=1000м; пролетает примерно417м.

3. Скорость полета почтового голубя 1800м/мин. Выразить эту скорость в км/ч. Какой путь пролетает голубь за 3ч полета? Можно ли догнать голубя на автомобиле, имеющем среднюю скорость 60км/ч?

S=108км/ч*3ч=324км. Догнать невозможно, так как скорость автомобиля меньше.

4. Определите скорость движения в воде птицы чомги, которую охотники называют «нырком», так как она обладает изумительной способностью к нырянию, если известно, что она равномерно проплывает под водой за 3 мин примерно 500 м.

Ответ. v=S/t; v=500м/3мин=167м/мин

V. Птицы – наши помощники.

Учитель: Мы знаем о роли птиц в регуляции численности насекомых-вредителей. Именно птицы берегут наши леса.

Пение птиц дарит нам положительные эмоции. Известно лечебное воздействие птичьего пения. А голуби помогают людям поддерживать связь друг с другом.

Как вы думаете, помогли ли птицы людям в области науки и техники?

— Да, и вот несколько примеров.

1. (Приложения № 17-19)

Немало легенд о крылатых героях оставили нам поэты и сказочники далекого прошлого. Наиболее известен миф об Икаре, сыне Дедала. Этот миф вам знаком по урокам истории. Познавая природу, человек не мог не обратить внимание на уникальное явление – полет птицы. Поэтому не случайно крылья в первую очередь были выбраны им в качестве возможного средства для полетов. Воздействие живого примера на сознание человека оказалось столь мощным, что на протяжении многих веков все помыслы о воздушном полете неразрывно связывались с машущими крыльями.

Многолетние наблюдения Леонардо да Винчи за полетом птиц и строением их крыльев позволили ему обосновать принцип аэродинамического управления. Леонардо принадлежит ряд замечательных конструктивных идей. Например, создание фюзеляжа (корпуса летательного аппарата) в форме лодки, использование поворотного хвостового оперения и убирающегося шасси.

Идеи Леонардо да Винчи использовали современные инженеры при конструировании самолетов, махолетов и ракет.

2. Как вы думаете, чем похожи дятел и …космонавт и как дятел сумел помочь космонавтам? (Приложения № 20, 21)

Ответ. Похожи тем, что и космонавт, и дятел испытывают большие перегрузки. Ускоренная киносъемка показала, что когда лесной дятел ищет насекомых или готовит дупло под гнездо, то его клюв может долбить дерево со скоростью при ударе 7 м/с. Полный цикл удара клювом длится всего 0,001 с или меньше, а перегрузка в конце каждого удара достигает 1000 g. Однако мозг птицы никогда не травмируется! Оказалось, что секрет заключается в том, что голова дятла перемещается только вперед и назад в одной плоскости, без каких-либо боковых смещений. В связи с этим у инженеров возникла идея улучшить защитные шлемы космонавтов, сконструировав их таким образом, чтобы ограничить боковые перемещения, что достигается специальными шейными скобами.

3. Калифорнийские специалисты-текстильщики пришли к своеобразному решению проблемы конструирования одежды. На основании исследования перьевого покрова птиц они создали двухслойный материал, у которого наружный слой из синтетических перьев. Почему одежду, сшитую из этого материала, можно носить летом и зимой?

Ответ. Одежда из такого материала годится для любого времени года. Дело в том, что внутренний слой материала электризуется в зависимости от температуры тела в большей или меньшей степени, а это влияет на положение перьев. Зимой одежда становится пушистой, а летом гладкой.

Учитель: Ребята, а чем мы можем помочь птицам? (Приложения № 22, 23)

— Зимой для птиц страшнее голод, а не холод. Поэтому нужно подкармливать птиц, делать для них кормушки. Так ты спасешь хотя бы несколько птиц.

— Не разоряйте птичьи гнезда.

— Весной скворцы нуждаются в нашей помощи – им нужны условия для выведения потомства. Нам вполне под силу изготовить скворечники и установить их так, чтобы ничего не мешало птицам.

— В лесу будьте крайне осторожны с огнем.

— Быть экологически грамотными, получить знания, полезные для общества и природы, и осознанно применять эти знания при организации своей жизнедеятельности.

Подведение итогов, определение победителя.

В перерывах между разделами – задания «Отдыхаем»: скороговорки про птиц.

1. Три сороки-тараторки

Тараторили на горке.

Говорили про торги,

Да про подкрупки.

2.С перепелом перепел

3.Дятел лечит древний дуб,

Добрый дятел дубу люб.

4. Дятел дерево долбит,

День-деньской кору дробит.

Дятел дуб долбил,

5. Галдят грачата на галчат,

Глядят галчата на грачат.

Биофизика на уроках физики. Москва, Просвещение, 1988.

Физика в природе. Москва, Просвещение, 1988.

, , Физика в живой природе. Минск, Народная асвета, 1984.

Занимательная физика. кн.2. Москва, Наука, 1986.

Владимир Морозов Занимательная биоакустика. Москва, Знание, 1987.

, Физика и экология. Волгоград, Учитель, 2005.

В. Волина. Игра – дело серьезное. Санкт-Петербург, Зенит, 1999.

Научно-методический журнал «Физика в школе». № 5, 2002. С. 49-50. Наши коллеги

ШКАТУЛКА КАЧЕСТВЕННЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ
Сборная солянка 🙂

КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ
Историческая справка

Качественные задачи по физике появились в русской методической литературе свыше 200 лет назад. Однако среди физиков нет единодушного мнения об их наименовании и определении. Предлагались самые различные названия: «практические задачи», «практические вопросы», «логические задачи», «устные задачи», «проверочные вопросы», «качественные вопросы» и другие. Такое разнообразие наименований свидетельствует о разносторонности методических достоинств данного типа задач, поскольку каждое из названий отражает какую-нибудь одну их сторону.

Все приведённые названия приблизительны. Термин «качественные задачи» также не вполне точен, потому что некоторые качественные характеристики явления находят своё объяснение в соответственных количественных соотношениях. Но этот термин подчёркивает главную особенность задач такого типа – внимание в них, акцентируется на качественной стороне рассматриваемого физического явления. Решаются такие задачи путём логических умозаключений, базирующихся на законах физики.

Каждый раз, как происходит то или иное явление, – особенно если это что-то новое, – вы должны задать себе вопрос: – в чём здесь причина? Почему так происходит?» и рано или поздно вы эту причину поймёте.
Майкл Фарадей

Майкл Фарадей (22.09.1791–25.08.1867) – английский физик-экспериментатор, химик. Основоположник учения об электромагнитном поле, которое затем математически оформил и развил Максвелл. Член Лондонского королевского общества и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской академии.
Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий – химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны. Фарадей ввёл в научный обиход термины: ион, катод, анод, электролит, диамагнетизм, парамагнетизм и др.
Томас Филлипс (Thomas Phillips; 18.10.1770–20.04.1845) – английский живописец.

Разбор качественных задач, не осложнённых в отличие от решения, традиционных задач, достаточно громоздкими вычислениями, позволяет сосредоточиться на главном: формировании у учащихся физического мышления, ясного и чёткого понимания физических законов, понятий и представлений.

КЛЮЧ К РЕШЕНИЮ КАЧЕСТВЕННЫХ ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ 😉

…Вот однажды, гуляя по лесу, Пух вышел на полянку.
На полянке рос высокий-превысокий дуб, а на самой верхушке этого дуба кто-то громко жужжал: жжжжжжж…
Винни-Пух сел на траву под деревом, обхватил голову лапами и стал думать.
Сначала он подумал так: «Это – жжжжжжж – не спроста! Зря никто жужжать, не станет. Само дерево жужжать не может. Значит, тут кто-то жужжит. А зачем тебе жужжать, если ты – не пчела? По-моему, так!» Потом он ещё подумал, подумал и сказал про себя:
«А зачем на свете пчёлы? Для того чтобы делать мёд! По-моему, так!»
Тут он поднялся и сказал:
– А зачем на свете мёд? Для того чтобы я его ел! По-моему, так, а не иначе!
И с этими словами он полез на дерево…
«Винни-пух и все-все-все». Алан Александр Милн

Шкатулка качественных задач по физике, предлагаемая вашему вниманию, будет пополняться постепенно по мере накопления материала. Большое значение при подборе задач будет отведено интеграции.

Многие задачи будут сопровождаться занимательными комментариями, позволяющими разобрать поставленный вопрос в полном объёме, а также в значительной степени повысить общий уровень эрудиции учащихся. К некоторым задачам будут даны ответы.

Для того чтобы не превращать шкатулку в большой и неподъёмный сундук :-))) решила навести на этой зелёной страничке порядок 😉
Вашему вниманию представлена «сборная солянка» из четырёх тематических блоков:

• Броуновское движение. Диффузия;
• Атмосферное давление;
• Свойства жидкости. Архимедова сила;
• Тепловые явления.

Для каждого блока сформирована композиция из семи задачек 😉 В ближайшее время на сайте появится новая зелёная страничка «Шкатулка качественных задач по физике: Сила трения» 😉

Задачка к эпиграфу зелёной странички: «Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые, иначе такое бросание будет пустою забавою».
Козьма Прутков

Посвящается весеннему дождику 😉

КРУГИ НА ВОДЕ
Качественная задачка по физике от Якова Исидоровича Перельмана 😉

Камень, брошенный в стоячую воду, порождает волны, разбегающиеся кругами. Какой формы получаются волны от камня, брошенного в текущую воду реки?

Ответ: Если не найти сразу правильного подхода к этой задаче, то легко запутаться в рассуждениях и прийти к выводу, что в текущей воде волны должны вытянуться в форме не то эллипса, не то овала, притуплённого навстречу течению. Между тем, внимательно наблюдая за волнами, разбегающимися от брошенного в реку камня, мы не заметим никакого отступления от круговой формы, как бы быстро ни было течение.
Здесь нет ничего неожиданного. Простое рассуждение приведёт нас к выводу, что волны от брошенного камня должны быть круговые и в стоячей, и в текущей воде. Будем рассматривать движение частиц волнующейся воды как составное из двух движений: радиального – от центра колебаний – и переносного, направленного по течению реки. Тело, участвующее в нескольких движениях, в конечном итоге перемещается туда, где очутилось бы оно, если бы совершало все составляющие движения последовательно, одно за другим.
Поэтому допустим сначала, что камень брошен в неподвижную воду. В таком случае волны, конечно, получатся круговые.
Представим себе теперь, что вода движется – безразлично, с какой скоростью, равномерно или неравномерно, лишь бы движение это было поступательное. Что произойдёт с круговыми волнами? Они передвинутся параллельным перемещением, не претерпевая никакого искажения формы, то есть останутся круговыми.

Козьма Петрович Прутков – литературная маска, под которой в 50–60-е годы XIX века в российских журналах «Современник», «Искра» и других… выступали поэты Алексей Константинович Толстой и братья Алексей, Владимир, Александр Жемчужниковы (фактически 🙂 Козьма Прутков – их коллективный псевдоним).
Гюстав Кайботт (фр. Gustave Caillebotte; 1848–1894) – французский коллекционер и живописец, представитель импрессионизма.
Йер (Yerres) – река на севере Франции, правый приток Сены.

БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ДИФФУЗИЯ

Карл Вернер (Carl Friedrich Heinrich Werner; 04.10.1808–10.01.1894) – немецкий живописец.

Задача №1
«В людях». Максим Горький
«Я уже не спал, наблюдая, как сквозь щели дровяника пробиваются ко мне на постель лучи солнца, а в них пляшет какая-то серебряная пыль – эти пылинки, точно слова в сказке».
Поясните текст (о каком движении идёт здесь речь)?

Задача №2
«Драма на охоте». Антон Павлович Чехов
«…От окна до моей кровати шёл широкий солнечный луч, в котором, гоняясь одна за другой и, волнуясь, летали белые пылинки, отчего и сам луч казался подёрнутым матовой белизной».
Поясните текст (о каком движении идёт здесь речь)?

Задача №3
Изделия из натуральных тканей (хлопка, шерсти, шёлка) имеющих пёструю расцветку следует стирать в воде, температура которой не превышает 30°C. Объясните почему. Рассмотрите значки на этикетках от кофт, пиджаков, брюк поясните их. Почему не следует замачивать и стирать вместе цветное и белое бельё?

Киселёв Виктор Васильевич (1907–1985) – советский живописец. Заслуженный художник РСФСР.

Задача №4
С каким физическим явлением связана цементация железа, т.е. насыщение его поверхностного слоя углеродом с образованием карбида железа (железные изделия нагревают в течение нескольких часов в коробке, заполненной угольным порошком)?

Для любознательных:
Демидовское железо – старый русский соболь
На уральское железо в стародавние времена ставили заводское клеймо, изображавшее маленького бегущего зверька – соболя. Под маркой «Старый соболь» оно было известно всему миру. «…Демидовское железо, старый русский соболь, – писала в середине прошлого века английская газета «Morning Post», – играет важную роль в истории нашей промышленности; оно впервые было введено в Великобритании в начале XVIII века и много способствовало к основанию знаменитости шеффилдских изделий».
Этот металл выплавлялся из чистых, без вредных примесей уральских руд и на древесном угле, также не засорявшем металл примесями. Недаром Павел Петрович Аносов (основоположник науки о стали и качественной металлургии в России) в своём производстве булатной стали использовал тагильское железо, ибо в его процессе успех дела состоял прежде всего «в чистоте исходных материалов».
Уральское железо было таким «добрым» и «мягким», что его сравнивали с собольим мехом – потому и назвали заводское клеймо «Старый соболь» (на клейме обычно изображался бегущий зверёк – соболь, и ставилось слово Сибирь).
Дамасская сталь
Дамасская сталь получается в результате процесса нагрева, скручивания и повторяющейся ковки множественных слоёв стали с различным содержанием углерода. Ежели честно ;-), то легендарная «дамасская сталь» представляет собой индийско-тигельную сталь с высоким содержанием углерода, иными словами, булата – это собирательное название для твёрдых сплавов железа и углерода.
По сути своей, название «дамасская сталь» не совсем корректно. Город Дамаск (столица и второй по величине город в Сирии) никогда не был центром кузнечного ремесла…
Некоторые историки-исследователи полагают, что в Дамаске со стародавних времён располагался крупный оружейный рынок, куда поступали для продажи булатные клинки со всего света.

Осман Хамди Бей (Osman Hamdi Bey; 30.12.1842–24.02.1910) – турецкий живописец, известный археолог, а также основатель и директор Стамбульского археологического музея и Академии искусств в Стамбуле, известной теперь как Академия искусств имени Мимара Синана.

Задача №5
В полистироловой фляге длительное время хранился керосин. Если в эту, даже очень тщательно вымытую флягу налить молоко, то в нём мы всё же будем чувствовать запах керосина. Объясните почему?

Задача №6
В старинной книге перед страницами с рисунками подклеены листы тонкой прозрачной бумаги. Почему на сторонах этой бумаги, соприкасающихся с рисунками, со временем появились отпечатки рисунка?

Ответ: Со временем в результате диффузии частицы краски перешли на листы бумаги.

Задача №7
Горючие природные газы, широко используемые в качестве топлива в промышленности и в быту, не имеют запаха. Чтобы можно было быстрее заметить скопление газа в помещении и предотвратить возможность взрыва или отравления людей, к газу примешивают сильно пахучее вещество – одорант. Объясните, почему достаточно израсходовать всего несколько граммов одоранта на тысячи кубометров газа, чтобы придать газу резкий запах.

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Задача №1
«Мысли и афоризмы». Козьма Прутков
«Барометр в земледельческом хозяйстве может быть с большей выгодою заменён усердной прислугою, страдающей нарочитыми ревматизмами».
Поясните афоризм.

«Конь Рыжий: Сказания о людях тайги»
Алексей Тимофеевич Черкасов, Полина Дмитриевна Москвитина
«…Кроме книг Василий Кириллович собрал знатную коллекцию ртутных и механических барометров, которыми завешал всю свою просторную спальню. Погоду же он предугадывал не по ста барометрам, а по собственному ревматизму…»
Прокомментируйте этот отрывок.

Задача №2
Сосуд «наказанное любопытство» устроен так: в дне сосуда проделаны узкие отверстия. Если сосуд наполнить водой и закрыть пробкой, вода из сосуда не выливается. Если открыть пробку, то вода потечёт из всех отверстий. Объясните почему.

Задача №3
Какую роль при питье играет атмосферное давление? Наливаем в стакан минеральной воды, делаем несколько глотков и объясняем то, что ощущаем… с точки зрения физики 🙂

Ответ: Когда мы пьём, то под губами над поверхностью воды создаём область пониженного давления воздуха. Благодаря атмосферному давлению вода устремляется в эту область и попадает к нам в рот.

Пьер Эдуар Фрер (Pierre-Edouard Frere; 10.01.1819–23.05.1886) – французский живописец.

Задача №4
Ознакомьтесь с устройством маслёнки, применяемой для смазывания швейных машин, и объясните её действие.

Ответ: При надавливании пальцами боковые стенки маслёнки прогибаются внутрь и сжимают находящийся над поверхностью масла воздух, который своим давлением вытесняет часть масла через узкое отверстие трубки наружу. Самостоятельному вытеканию масла из маслёнки препятствует атмосферное давление.

Задача №5
Почему при быстром спуске самолёта (в автобусе при движении по горной автостраде) у пассажиров закладывает уши? Что рекомендуется делать, чтобы избежать этих неприятных ощущений?

Задача №6
Почему рекомендуется открывать рот во время выстрела артиллерийского орудия?

Задача №7
Почему трудно пить из опрокинутой бутылки или фляги, когда её горлышко плотно охвачено губами? Поведите эксперимент 😉

Ответ: Общее давление воды и воздуха в бутылке не превышает того давления, которое создаётся во рту и в лёгких человека во время вдоха (при расширении грудной клетки); поэтому вода не льётся в горло человека, плотно охватившего губами горлышко бутылки или фляги.

СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ. АРХИМЕДОВА СИЛА

Задача №1
Интересная поговорка: «Как с гуся вода». Как можно её прокомментировать с точки зрения физики? На рисунке изображён дикий арктический гусь.

Для любознательных: «С нас беда, как с гуся вода», «Стряс беду, как гусь воду» (из книги «Пословицы и поговорки русского народа» Даля Владимира Ивановича). Поговорка эта не просто интересная… это часть древней заклинательной формулы 😉 Заботливые родители, купая чадо в бане, приговаривали: «Как с гуся вода, с нашего Ванечки – худоба (то есть болезнь)». И простодушно верили :-), что всякие напасти сбегут с их сына так же быстро, как сбегает вода с гусиного оперения.
Гусь – одна из древнейших домашних птиц. Судя по библейским текстам, древнеримским рукописям и китайским документам, гусей разводили уже 3000 лет назад 🙂

Бодаревский Николай Корнилиевич (1850–1921) – российский живописец, портретист, академик Императорской Академии художеств, член Товарищества передвижных художественных выставок.

Задача №2
«Мишкина каша». Николай Николаевич Носов
«…Мишка взял бутылку с подсолнечным маслом. Налил масло на сковородку и сунул в печь прямо на горячие угли, чтоб поскорей зажарились. Масло зашипело и вдруг вспыхнуло на сковородке пламенем. Мишка вытащил сковородку из печки, – масло на ней пылает. Я хотел водой залить, а воды у нас в доме ни капли нет. Так оно и горело, пока всё масло не выгорело. В комнате дым и смрад, а от пескарей одни угольки остались».
Правильно ли было тушить горящее масло водой, и как правильно нужно было тушить?

Задача №3
«Причуды природы». Игорь Иванович Акимушкин
«…Живущие в быстрых горных ручьях личинки подёнок плоские снизу, выпуклые сверху. Прилепятся плотно ко дну или камням, и омывающая их вода по известным в гидродинамике законам прижимает личинку ко дну или камню, и не сносит». О каких законах гидродинамики идёт здесь речь? Поясните.

Для любознательных: Подёнки (Ephemeroptera), отряд крылатых насекомых. Как и стрекозы известны с каменноугольного периода. Во время крылатых фаз живут недолго от нескольких секунд до нескольких суток, некоторые виды 1 день (отсюда и название). Ротовые органы редуцированы. Кишечник превращён в воздушный пузырь, так как во время крылатых фаз подёнки не питаются. В «свадебном» танце подёнок, парящий эффект обусловлен не только широкими крыльями и длинным брюшком с тонкими членистыми нитями, подобно парашюту замедляющими её падение, но и наполненный лишь воздухом кишечник который выполняет функции своеобразного аэростата. Личинки подёнок живут долго по два-три года. Живут в воде. На нижних челюстях у многих из личинок подёнок есть присоски, преобразованные из жабр. На рисунке изображена подёнка обыкновенная в крылатой фазе – субимаго.

Акимушкин Игорь Иванович (01.05.1929–01.01.1993) – писатель, учёный-биолог, популяризатор биологии, автор научно-популярных книг о жизни животных.

Задача №4
«Кара-Бугаз». Константин Георгиевич Паустовский
«…Наш кок отпросился искупаться, но залив его не принял. Он высоко выкидывал ноги, и при всём тщании кок погрузиться в воду не смог. Это повеселило команду и улучшило её дурное расположение. Кок к вечеру покрылся язвами и утверждал, что вода залива являет собой разбавленную царскую водку, иначе серную кислоту».
Почему кок не смог погрузиться в воду залива Кара-Богаз-Гол?

Ответ: Вода в заливе Кара-Бугаз отличается большой концентрацией соли. Её плотность составляет примерно 1200 кг/м 3 . Архимедова сила из-за такой плотности воды столь значительна, что человек в ней не тонет, испытывая при этом ощущение невесомости.

Для любознательных:
Где находится залив Кара-Богаз-Гол?
Кара-Богаз-Гол – залив-лагуна у восточного берега Каспийского моря (Туркмения). Немножечко лингвистических изысков 😉 Тюркский язык (кара – чёрный; богаз – горло, проход; гол – озеро).
Что такое царская водка?
Царская водка – смесь концентрированных кислот – соляной HCl и азотной HNO₃ (3÷1 по объёму). Растворяет все металлы, в том числе и золото Au (отсюда название – «Царская водка» – данное алхимиками, которые считали золото «царём металлов») за исключением Ag – серебра, Rh – родия, Ir – иридия.
Уникальное свойство царской водки использовал во время Второй Мировой войны известный датский физик лауреат Нобелевской премии Нильс Бор. В 1943 году, спасаясь от гитлеровских оккупантов, он вынужден был покинуть Копенгаген. Но у него хранились две золотые Нобелевские медали его коллег — немецких физиков-антифашистов Джеймса Франка и Макса фон Лауэ (медаль самого Бора была вывезена из Дании раньше). Не рискуя взять медали с собой, учёный растворил их в царской водке и поставил ничем не примечательную бутылку подальше на полку, где пылилось много таких же бутылок и пузырьков с различными жидкостями. Вернувшись после войны в свою лабораторию, Бор прежде всего нашёл драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора золото и заново изготовили обе медали.

Задача №5
«Под водой». Борис Степанович Жидков
Проблемный вопрос: всегда ли на тело, погружённое в жидкость, действует Архимедова сила?
«Лейтенант вздрогнул. Минёр вопросительно на него взглянул.
– Сели на мель? Так ведь? спросил он лейтенанта. Рули были поставлены на подъём, винт работал, приборы показывали, что лодка на той же глубине. Лейтенант вспомнил, что тут в порту глинистое, липкое дно…»
Почему подводной лодке иногда бывает трудно оторваться от глинистого дна?

Ответ: Архимедова сила не возникает в том случае, когда вода не проникает между лодкой и дном, то есть на нижнюю поверхность лодки не действует давление воды.

Задача №6
На поверхности воды в ведре плавает пустая медная кружка. Изменится ли уровень воды в ведре, если кружку утопить?

Ответ: Уровень воды в ведре понизится, так как, плавая, кружка вытесняла больше воды.

Задача №7
Опыт «Водяной подсвечник». Возьмите стеариновую свечу. На нижнем конце закрепите небольшой грузик и опустите в стеклянный сосуд с водой. Свеча должна плавать, как поплавок. Верхний конец с фитилём чуть выступают над водой. Как долго будет гореть свеча? Наблюдайте за горением свечи. Она догорит почти до конца. Как объяснить это явление?

Ответ: В процессе горения постепенно убывает сила тяжести, действующая на свечу. Для её равновесия выталкивающая сила должна уменьшаться, а это возможно только с подъёмом свечи.

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Что произойдёт с пустыней Намиб, если температура воды Бенгельского течения резко повысится?

Ответ: Пустыня исчезнет, так как изменится условие, препятствующее возникновению конвекции и выпадению осадков из поднимающихся вверх воздушных масс. Из-за того, что у поверхности океана, температура воздуха, охлаждённого Бенгельским течением, ниже, чем в верхних слоях атмосферы, атмосферная влага над пустыней Намиб только конденсируется в виде росы (за счёт испарения в холодные часы с поверхности океана).

Задача №2
Долина Смерти – самое низкое место на океанском континенте и самое жаркое место в мире. Здесь температура может держаться около 50°C в течение нескольких дней. Казалось бы, что в долине должно быть прохладно, поскольку её окружают горы, где воздух холодный, и, как известно он опускается вниз, а горячий воздух поднимается вверх. В действительности же всё наоборот. Объясните данное явление.

Ответ: Скопление горячего воздуха в Долине Смерти определяется адиабатическим процессом, являющимся следствием быстрого спуска с гор воздушного потока. Разность давления в долине и на вершине горы при адиабатическом процессе обусловливает сильный нагрев воздушного потока, – возникает сухой и горячий ветер, который за длительное время превратил Долину Смерти в пустыню.

Задача №3
Одной из характерных черт всех пустынь являются постоянно дующие ветры, порой достигающие скорости 15–20 м/с, а иногда и более. Объясните причину их возникновения.

Ответ: Причинами возникновения постоянно дующих ветров является чрезмерное прогревание и связанные с ним интенсивные конвекционные потоки воздуха, а также формы рельефа.

Иоганн Якоб Фрей (Johann Jakob Frey; 27.01.1813–30.09.1865) – швейцарский художник-пейзажист.

Айвазовский Иван Константинович (Ованнес Айвазян; 29.07.1817–02.05.1900) – всемирно известный русский художник-маринист, баталист, коллекционер, меценат.

Для любознательных: В пустынях оазисом называется расположенный около естественного водоёма островок растительности. Оазисы могут существенно различаться по величине и характеру, от небольших прудов, окаймлённых финиковыми пальмами до целых городов с сельскохозяйственной деятельностью и промышленностью.
Оазисы образуются благодаря подземным рекам или водоёмам, вода в которых способна достичь поверхности земли вследствие достаточного собственного давления или при помощи источников, организованных человеком. Некоторые оазисы подпитываются случайными кратковременными ливнями. Непроницаемый нижний слой почвы из горных пород и камня также способствует удержанию воды в водяных карманах, подземных разломах или в дайках вулканического происхождения.

Задача №4
В США западные склоны гор холмов, как правило, более густо покрыты растительностью, чем восточные. Бывает, что восточный склон практически гол. Объясните это явление.

Ответ: В США в основном дуют западные ветры, которые гонят влажный воздух с Тихого океана. Встречаясь с горами, поток воздуха поднимается вверх. Это процесс адиабатический (замкнутый), так как система не получает теплоты извне и не отдаёт её. Известно, что в горах с увеличением высоты давление уменьшается. Воздух, охлаждаясь, конденсирует капли влаги, которая и выпадает в виде дождя на западном склоне, что стимулирует рост растений.

Задача №5
«Повесть о настоящем человеке». Борис Николаевич Полевой
«…Из припудренной утренним инеем хвои высунулась длинная бурая морда, увенчанная тяжёлыми ветвистыми рогами. Испуганные глаза осмотрели огромную поляну. Розовые замшевые ноздри, извергавшие горячий парок встревоженного дыхания, судорожно задвигались».
Прокомментируйте этот отрывок с точки зрения физики. Какое несоответствие допущено в тексте?

Задача №6
«Валдайские колокольца». Марк Симович Ефетов
«…Дверь была не заперта. Мы вошли, напустив с собой клубы белого морозного пара, отчего окошки в избе сразу помутнели, будто их затянуло туманом».
Прокомментируйте этот отрывок.

Задача №7
«Боярин Орша». Михаил Юрьевич Лермонтов
«…Светает. В поле тишина.
Густой туман, как пелена
С посеребрённою каймой,
Клубится над Днепром-рекой…»
Почему над рекой образуется туман? Почему туман над рекой имеет «посеребрённую кайму»?

Ответ: Ночью воздух над поверхностью воды охлаждается больше, чем сама вода, и его температура оказывается ниже. Потому с тёплой водной поверхности в холодный воздух испаряется водяной пар, который в воздухе конденсируется в капельки тумана. По краям области, занимаемой туманом, плотность его меньше. Солнечные лучи проникают сквозь граничные области тумана и создают впечатление, будто туман имеет «посеребрённую кайму».

Волков Ефим Ефимович (04.04.1844–17.02.1920) – русский живописец, пейзажист, член Товарищества передвижных художественных выставок, действительный член и академик Императорской Академии художеств.

И в заключение ещё одна задачка – «литературная иллюстрация» 😉 и целых четыре вопроса 🙂

Качественная задачка по физике от Ханса Кристиана Андерсена 😉

«История года». Ханс Кристиан Андерсен
«В деревне стояла настоящая зима и было, пожалуй, ещё холоднее, чем в городе. Резкий ветер носился над заснеженными полями, крестьянин в больших тёплых рукавицах ехал на санях, похлопывая руками, чтобы выколотить из них мороз; кнут лежал у него на коленях, но исхудалые лошади бежали рысью; пар так и валил от них. Снег скрипел под полозьями, а воробьи прыгали по санным колеям и мёрзли».
1. «В деревне стояла настоящая зима»…
Почему в городе теплее, чем в его окрестностях?
2. Поясните, почему при потирании и похлопывании рук друг об друга, можно «выколотить из них мороз»?
3. Почему от лошадей «пар так и валил»? И правильно ли называть это паром?
4. Почему «снег скрипел под полозьями»? Что является причиной этого скрипа? Почему чем крепче мороз, тем сильнее скрипит под ногами снег?