Физика. Ненаглядное пособие - страница 19

На новый год дедушка Кощей решил подарить детям семьдесят волшебных надувных шариков со слезоточивым газом. Не знал дедушка, что подъемная сила одного кубического метра этого ужасного газа равна 20 Н, и понес шарики на веревочках, крепко намотав веревочки на руку. Общий объем всех семидесяти шариков 20 м^>3, а масса худющего Кощея 30 кг. Унесут ли шарики дедушку Кощея к чертовой бабушке?

Ответ. Унесут. Чтобы поднять дедушку и отнести к бабушке, нужна сила, равная его весу — 300 Н, а красивые, но опасные волшебные шарики тянут вверх с силой 400 Н. Да, в природе газов с такой подъемной силой не бывает. И быть не может. А Кощеи, что, бывают?

Однажды физики хотели поручить одному джоулю кое-какую общественную работу. «Да вы за кого меня принимаете?» — закричал возмущенный джоуль. Что ответили физики?

Ответ. «В данном случае, — сказали физики хором, — мы принимем тебя за единицу работы».

Хрямзик хотел заставить Грымзика работать. За это Грымзик, действуя с силой в несколько ньютонов, пихнул Хрямзика на несколько метров. Как вьршслить в джоулях механическую работу, совершенную Грымзиком?

Ответ. Нужно ньютоны, которыми толкался Грымзик, умножить на метры, на которые отлетел Хрямзик. Получатся джоули, которые наработал Грымзик, толкая Хрямзика.

Коля отказывается совершить работу, равную 588 Джоулям, и помочь собственной бабушке втащить по лестнице авоську с капустой массой 5 кг. Какую силу придется прилагать Колиной бабушке, и на какую высоту должна она сама тащить авоську с капустой?

Ответ. Бабушка, кряхтя и прилагая силу в 49 ньютонов, равномерно потащит авоську с капустой на высоту 12 метров.

Пока Петины друзья занимались общественно полезным трудом, Петя, масса которого 35 кг, залез на самую верхушку березы, высота которой 12 м. Какую механическую работу совершил Петя?

Ответ. 35 кг петиной массы умножим на 9,8 Н /кг. У нас получится сила, которую Петя прилагал, чтобы затащить себя на березу. Теперь эту силу умножаем на длину березы — 12 м. И выходит, что пока петины друзья зря тратили время на общественно полезную деятельность, Петя проделал плодотворную механическую работу, равную 4116 Джоулям. Вот какой работоспособный мальчик теперь сидит на березе и кричит, чтоб его как-нибудь оттуда сняли.

Осьминог Демьян поймал восемь братьев-близнецов аквалангистов и медленно выжимает. Не как плавки после купания, а как гантели. То есть качает мускулы, равномерно поднимая всех восьмерых на высоту двух метров от дна. Какую работу совершает за одно выжимание каждая нога осьминога, если известно, что на берегу все братья-аквалангисты вместе с аквалангами, ластами и плавками совершенно неотличимы друг от друга и имеют общий вес 13720 Н, а общий объем 1,2 м^>3?

Ответ. Для начала узнаем общий вес братьев в воде. Братья, конечно, обидятся, но после вычитания из их сухопутного веса архимедовой силы, они все вместе со своими аквалангами и прочим добром весят всего 1960 Н. А по отдельности и того меньше. Подкидывая такого легковесного брата даже на высоту целых двух метров, Демьян совершает работу всего в 490 джоулей. Не повезло Демьяну. Не быть ему культуристом.

Печальный дядя Боря, мечтая создать у себя в комнате уют, два часа толкал свой шкаф с пиджаками и брюками, но так и не смог сдвинуть его с места. Какую механическую работу совершил печальный дядя Боря?

Ответ. Никакой механической работы печальный дядя Боря не совершил, потому что под действием приложенных к шкафу слабеньких дядибориных сил шкаф с места не стронулся.

Водитель грузовика, доставлявшего со склада в магазин пряники, внезапно соскучился по своей жене, выключил мотор, не нажав на тормоз, выпрыгнул из кабины и убежал домой. Грузовик с выключенным мотором самостоятельно проехал по инерции мимо магазина, в котором продавцы и покупатели с нетерпением ждали пряников, и укатил в никому неизвестном направлении. Какая механическая работа была совершена во время движения грузовика с выключенным мотором?

Ответ. Грузовик двигался по инерции, никакие силы к нему приложены не были — в этом случае никакая работа не совершается. В физике как и в жизни нельзя совершить работу, не прилагая сил.