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.
Мощность четырехлетней Маши равна 100 Вт. Какую работу она, ни на секунду не останавливаясь и не умолкая, совершает за 30 секунд?
Ответ. За 30 секунд Маша наработала 3 килоджоуля. Интересно, кто и что позволяет малышке получить выигрыш в силе?
Мама велела Саше поднять брошенный им на пол школьный ранец и положить на стол, однако, Саша четыре часа отлынивал от этой тяжелой работы. Вычислите работу, которую должен был совершить Саша при подъеме школьного ранца объемом 0,012 м3 на высоту стола равную 89 см. Средняя плотность школьного ранца с учебниками, тетрадками и двойками 0,43 г/см3.
Ответ. Работа A = FS. Расстояние S нам известно: 0,89 м. Сила F, которую Саша должен приложить, чтобы равномерно поднимать свой ранец вверх, должна быть равна FT — силе тяжести, действующей на ранец, иначе ранец так и останется валяться на полу. У нас получится 45 Дж. Боюсь, для Саши это непосильный труд.
В яму глубиной 1 метр за 10 секунд падает 10 одинаковых мальчиков. Средняя плотность каждого мальчика 1000 кг/м3. Объем каждого мальчика 0,04 м3. Какая средняя мощность при этом развивается?
Ответ. Конечно, вместо того, чтобы отвечать, вы можете сами спросить: «Мощность чего?» Как чего? Мощность потока падающих мальчиков. А может они падают на лопасти турбины. Тогда средняя мощность потока падающих на лопасти турбины, а потом спрыгивающих с нее и разбегающихся по домам мальчиков будет 392 Вт.
Унося ноги от милиционеров, преступники часто проделывают большую механическую работу по перемещению себя за короткое время на значительное расстояние. Так, например, жулик Гудков Миша, прилагая силу в 1500 Н, за 2 часа переместил себя на расстояние 96 километров. Определи среднюю мощность уносящего ноги жулика Гудкова.
Ответ. Довольно мелкий жулик этот Миша Гудков. Его мощность всего 2 кВт, С такой мощностью много не нажульничаешь.
Семиклассник Вася, расталкивая в школьном буфете первоклассников, за одну минуту совершает работу, равную 4200 джоулей. Какова мощность семиклассника, неудержимо рвущегося к еде?
Ответ. Вася, который подобно ледоколу, прокладывает путь сквозь толщу первоклассников, развивает мощность 70 Вт. Это средняя нормальная мощность голодного семиклассника.
Пете нечего было делать. От скуки Петя, чтобы провести свободное время, подсунул швабру под шкаф, надавил на ручку и, совершенно неожиданно для самого себя, опрокинул шкаф на пол. Как называют физики швабру, подсунутую под шкаф?
Ответ. Швабра под шкафом — это механизм: приспособление для преобразования силы. Механизм, с помощью которого Петя проводил свободное время, называется рычаг. Но придумал его не Петя. Еще три тысячи лет назад местное население Египта использовало рычаг в тех же целях и добивалось хороших результатов.
Что напоминает вам твердое тело, которое вращается вокруг неподвижной и несмазанной точки опоры, скрипя и рыча?
Ответ. Рычаг.
Все друзья любили Силантия Филимоновича, звали его запросто — Сила и, при встрече, приветствовали оригинальным способом: изо всех сил лупили по части тела, которая называется точно так же, как называют кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой, вдоль которой действует на рычаг сила. Как называется эта таинственная часть тела Силантия Филимоновича?
Ответ. Плечо Силы. А у рычага эту часть называют с маленькой буквы: плечо силы.
Близнецы Митя и Витя, живущие на третьем этаже, положили на подоконник длинную доску так, чтобы середина доски пришлась на середину подоконника, и стоят на разных концах доски. Митя стоит снаружи, а Витя в комнате. «Иди сюда» — говорит Витя. «Нет, ты иди», — спорит Митя. Стоит ли Мите спорить с братом?
Ответ. Не стоит, потому что стоит только Вите сделать шаг к Мите и условие, при котором доска-рычаг находится в равновесии, будет нарушено: расстояние между точкой опоры доски и прямой, вдоль которой действует на доску сила, равная витиному весу, сократится. В этот же момент оба брата вместе со своей доской окажутся на свежем воздухе.
Сможет ли нечистая сила в 1000 н с помощью рычага, большее плечо которого 2 м, а меньшее 0,5 м, поднять из гроба покойника, масса которого 120 кг?
Ответ. Ой, сможет! Спасайся, кто хочет!
Одна агрессивная сила хотела оккупировать рычаг, но в этот момент, с другой стороны рычага, подоспела миротворческая. Миротворческая сила в 200 Н имела плечо 4 метра, а агрессивная сила в 300 Н — плечо 2 метра. Вычисли моменты этих двух сил и скажи кто победит, когда одна сила начнет действовать по часовой стрелке, а другая против.
Ответ. Момент миротворческой силы равен 800 ньютон-метров, а момент агрессивной только 600 ньютон- метров. Миротворческая сила победит, отлупит агрессивную и заставит ее кричать: «Миру-мир!»
Молодой трепетный рычаг, имевший широкие плечи: правое 5 метров, а левое 3 метра, познакомился с двумя юными силами — блондинкой и шатенкой. У блондинки был маленький курносый модуль величиной в 300 Н, а у шатенки длинный и кривой величиной 500 Н. Удастся ли молодому рычагу сохранить равновесие, когда на его правом плече повиснет блондинка, а на левом шатенка? Как долго будет сохранять равновесие рычаг?
Ответ. Рычаг не склонится ни к шатенке, ни к брюнетке и будет сохранять равновесие, пока не появится третья сила с каким-нибудь более симпатичным модулем.
Парикмахер стрижет клиента, купившего сто лотерейных билетов. Кто: парикмахер или клиент наверняка получит выигрыш?
Ответ. Выиграют ли лотерейные билеты — неизвестно, а вот парикмахер непременно получит выигрыш в силе, потому что ножницы — это рычаг, ось вращения которого проходит через винтик, соединяющий две острые половинки.
Длина опытной сотрудницы физической лаборатории белой мышки Мушки от кончика носа до кончика хвоста 20 см. За кончик хвоста сотрудницу в научных целях прицепили к маленькому подвижному блоку и, применяя комбинацию подвижного блока с неподвижным, стали вдумчиво поднимать на ниточке. Свободный конец ниточки вытянули на 35 см. Оторвался от пола нос опытной сотрудницы или не оторвался?
Ответ. Не оторвался. Мышка Мушка от всей души была благодарна эксперементаторам за то, что ее не стали поднимать еще выше.
