Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ

ОТВЕТЫ НА КРОССВОРД С ФРАГМЕНТАМИ

(№ 4, 2000 г.)

По горизонтали. 7. Валторна (духовой медный музыкальный инструмент). 8. Бакалавр (в большинстве стран первая ученая степень). 9. Ясень (дерево семейства маслиновых). 11. Тында (станция Байкало-Амурской магистрали, карта которой приведена). 12. Сравнение (категория стилистики и поэтики; процитировано стихотворение "Тамара" М. Лермонтова). 15. Клыков (российский скульптор, автор изображенного на снимке памятника Кириллу и Мефодию в Москве). 18. Осирис (бог умирающей и воскресающей природы в древнеегипетской мифологии; представлена иллюстрация из "Книги мертвых"). 19. Лебедев (российский актер). 20. Столяр (рабочий, занимающийся обработкой дерева и изготовлением изделий из него). 21. Витовт (славянская форма имени Витаутаса, великого князя Литвы, одного из организаторов разгрома немецких рыцарей в Грюнвальдской битве 1410 года, карта которой представлена). 24. Кобальт (металл, соединения которого добавляются в стекло для придания ему синего цвета). 26. Гормон (приведена структурная формула мужского гормона тестостерона). 27. Тициан (итальянский художник, автор представленной картины "Кающаяся Мария Магдалина"). 31. Поползень (птица семейства воробьиных). 39. Кечуа (язык индейского народа кечуа, из которого заимствованы приведенные слова). 34. "Гаянэ" (балет советского композитора А. Хачатуряна, сцена из которого представлена снимком). 35. Марципан (кондитерское изделие, процесс приготовления которого описан). 36. Геркулес (созвездие, карта которого представлена).

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

По вертикали. 1. Максвелл (единица магнитного потока в системе СГС). 2. Стена (перевод с английского). 3. Анкара (столица Турции, флаг которой представлен). 4. Вампир (млекопитающее семейства летучих мышей). 5. Алтын (старинная русская монета). 6. "Свидание" (процитированное стихотворение Б. Пастернака). 10. Андрей (апостол; приведен отрывок из Евангелия от Матфея). 19. Лопатонос (рыба семейства осетровых). 14. Основание (сторона треугольника, к которой проведена высота). 16. Желябов (один из перечисленных народовольцев, казненных по процессу первомартовцев - организаторов и участников покушения на Александра II). 17. Севилья (историческая область в Испании, карта которой приведена). 22. Гафель (наклонный рей). 23. Колчедан (общее название перечисленных минералов). 25. Лафонтен (французский поэт, автор процитированной басни "Разборчивая невеста"). 28. Голиаф (один из самых крупных жуков). 29. ЮНИСЕФ (аббревиатура английского названия Детского фонда ООН, эмблема которого представлена). 30. Шуйца (название левой руки в древнерусском языке). 32. Капур (режиссер и исполнитель главной роли в фильме "Бродяга", кадр из которого представлен).

ВСЕ ЛИ В ПОРЯДКЕ В ЭТИХ ТЕКСТАХ?

(См. стр. 55.)

В примерах 1 и 2 не повезло слову социальный: вместо социальных корней появились "социалистические", а социальную базу заменили "специальной".

В примере 3 интерес, конечно же, классовый (а не "классический"!).

Наконец, в примере 4 речь идет о мононациональном государстве (а не о "многонациональном").

КОГДА ПУТАЮТ ИМЕНА С ФАМИЛИЯМИ

(№ 3, 2000 г., стр. 140.)

В одной паре играет Томас Артур, в другой - Генри Томас. Следовательно, партнером Томаса Артура мог быть либо Джордж Генри, либо Артур Джордж. Но по условию пары выглядят так: Генри и Джордж, Генри и Артур. Следовательно, партнером Томаса Артура был Генри, точнее, Джордж Генри.

ТАНДЕМ АТАКУЕТ ПО ЛИНИИ

(№ 4, 2000 г.)

№ 10. 1.Сс8! с6 2.Са6!! cb 3.Ф:b5 Kp:f3 4.Фе2 .

ИЗ РЕЗЕРВА ЭКЗАМЕНАТОРА

(См. стр. 113.)

1. Поверхность волны на воде можно считать зеркалом, которое слегка покачивается в пределах угла . Солнечный луч падает на него под углом и отражается под тем же углом. Легко увидеть, что при повороте зеркала и угол падения, и угол отражения увеличиваются на одну и ту же величину - угол поворота зеркала . Это значит, что при повороте зеркала на некоторый угол отражение от него за то же время поворачивается на двойной угол - 2 . Следовательно, угловая скорость движения зайчиков на своде моста в два раза выше скорости смещения волны на воде.

2. Согласно второму началу термодинамики, тепло самопроизвольно переходит от нагретого тела к охлажденному, причем неважно, каким способом. В первом случае это явление очевидно: тепло пламени свечи посредством лучеиспускания передается холодному термометру. Процесс передачи тепла закончится, когда температуры тел сравняются и наступит динамическое равновесие: нагретый термометр начнет излучать столько же тепла, сколько получает. Но абсолютно тот же механизм действует и во втором случае: холодный лед нагревается излучением более теплого термометра, который при этом охлаждается, в идеальном случае - до температуры льда.

3. Дело здесь в том, что вода обладает несколькими интересными свойствами. Во-первых, она имеет очень большую удельную теплоемкость - 1 кал/г·град (1 кал = 4,2 Дж). Это значит, что каждый грамм воды комнатной температуры (20°С), попавший на растения, несет 84 Дж тепловой энергии. Воздух остывает очень быстро (его теплоемкость в 4 раза меньше), а вода, постепенно охлаждаясь, довольно долго будет сохранять плюсовую температуру - свою и опрысканных растений.

Но вот температура воды упала до нуля. Но это не значит, что она тут же начнет превращаться в лед. Чтобы вода, охлажденная до 0°С, превратилась в лед при той же температуре, от нее необходимо отнять еще 334,7 Дж/г тепловой энергии - так называемую скрытую теплоту кристаллизации (или, что то же самое, плавления). В нашем случае это означает, что вода и опрысканные ею растения будут еще какое-то время сохранять нулевую температуру, и, следовательно, цветы не замерзнут.

Наконец вода превратилась в лед, который коркой покрыл цветы. Хотя теплопроводность льда довольно велика - раз в 30 выше, чем у дерева, слой льда хоть немного, но задерживает охлаждение.

Все это приводит к тому, что замерзание опрысканных растений может начаться на несколько часов позже, чем сухих (точное время может быть рассчитано, исходя из массы воды и погодных условий, или найдено из опыта). А за это время заморозок успеет закончиться.

Остается ответить на второй вопрос - почему же тогда мокрые руки на морозе замерзают практически мгновенно?

Потому, что в этом случае протекают совершенно другие процессы. В отличие от растений, не имеющих терморегуляции, человек даже в сильный мороз поддерживает температуру открытых участков тела около 20°С. Вода с кожи рук начинает интенсивно испаряться в сухой морозный воздух. А на испарение нужна энергия, и немалая - 2461,2 Дж/г. Она называется скрытой теплотой парообразования. Эту энергию в виде тепла вода отбирает у кожи, вызывая ее ускоренное охлаждение и быстрое обморожение.

4. Нередко отвечают, что в обоих случаях кусок свинца находится в одинаковых условиях: он как был погружен в воду (хоть и отделен от нее стенками кастрюли), так и остался в воде. Поэтому ее уровень измениться не должен. Такой ответ неверен, и легко увидеть почему.

Кастрюля плавает! Это значит, что своей погруженной частью она вытеснила количество воды, по весу равное весу куска свинца. Плотность свинца 11,34 г/см3. Значит, плавающая кастрюлька, скажем, с 10 см3 свинца вытеснит около 110 см3 воды, а тот же свинец на дне таза - только 10 см3. Уровень воды в тазу понизится.

5. На этот вопрос обычно отвечают верно - нужно зеркальное изображение рассматривать в другом зеркале, которое "перевернет" его, сделав прямым. А вот как поставить зеркала или нарисовать оптическую схему такого устройства, понимает далеко не каждый. Дело здесь, по-видимому, в том, что многих "завораживают" ограниченные размеры зеркала. Они забывают, что его можно рассматривать как бесконечную плоскость: изображение в зеркале есть всегда, нужно только выбрать правильную точку, чтобы его увидеть.

Но этого мало: согласно условию, прямое отражение должно быть там же, где и зеркальное. Здесь несложные геометрические соображения быстро приводят к выводу, что зеркала должны располагаться под прямым углом. Сообразив все это, построить изображение нетрудно.

В "Диалогах" Платона и в поэме "О природе вещей" Лукреция говорится, что прямое изображение можно увидеть в сильно изогнутом полированном медном листе.

6. Конечно, алюминиевая расческа прочнее пластмассовой. Но дело не в этом. Гораздо важнее то, что пластмассовая расческа, проведенная по чистым и сухим волосам, сильно электризуется. Между расческой и волосами возникает разность потенциалов около 5 тысяч вольт. А на волосах, соответственно, возникает заряд такой же величины и противоположного знака. Сильно наэлектризованные волосы перестают послушно лежать, распадаются и не слушаются парикмахера.

7. Фокусное расстояние линзы определяется кривизной ее поверхностей и соотношением показателей преломления ее материала и внешней среды. Форма линзы не меняется, но относительный коэффициент преломления становится отрицательным. Поэтому пустотелая выпуклая линза в воде превращается из собирающей в рассеивающую с отрицательным фокусным расстоянием той же величины, то есть - F. Пустотелая собирающая линза с тем же фокусным расстоянием в воде должна иметь вогнутые поверхности с тем же радиусом кривизны.

8. Будем рассуждать логически. Плита лежит горизонтально, пластина должна находиться на ней в равновесии. Никаких воздействий, кроме нагрева со стороны горячей плиты, она не испытывает. Но пластина изогнута, поэтому площадь касания ею нагретой плиты очень мала. В этой узкой области материал нагревается и расширяется. На ровной поверхности появляется вздутие, которое слегка наклоняет пластину. Бугорок расширившегося материала с небольшим отставанием перемещается в место контакта - как бы "бежит" по поверхности, подталкивая пластину. В конце концов ее приподнятый край перевешивает, и пластина, перевалив через бугорок, начинает двигаться обратно. Процесс повторяется до тех пор, пока не остынет плита.

Теперь можно сообразить, какие требования необходимо предъявить к термическим свойствам материала пластины.

Во-первых, коэффициент его теплопроводности должен быть мал. Только тогда локальный нагрев приведет к сравнительно сильному повышению температуры в очень малом объеме. А во-вторых, коэффициент теплового расширения материала должен быть достаточно велик, чтобы на пластине появился бугорок ощутимых размеров.

Вот и ответ на второй вопрос: медная, серебряная и алюминиевая пластины так вести себя не будут. У этих металлов коэффициент теплопроводности очень велик. Тепло успеет быстро распространиться по значительному объему материала, нагревая его более равномерно, но гораздо слабее. Да и расширяются при нагреве эти материалы гораздо слабее.

Иногда подобный эксперимент демонстрируют в виде своеобразного фокуса. Вначале показывают два ничем не примечательных кольца разного диаметра, затем укладывают их в виде пары рельсов и опускают на них массивный металлический шар. Шар немедленно начинает двигаться и может бегать по окружности довольно долго без каких-либо видимых источников энергии. Разгадка фокуса ясна: рельсы сделаны из свинца, а шар сильно нагрет.

9. Этот вопрос нередко ставит в тупик: действительно непонятно, как поведут себя две несмешивающиеся жидкости одинаковой плотности. Рассмотрим поэтому силы, которые действуют на каплю одной жидкости в сосуде, наполненном другой жидкостью. На нее прежде всего действуют сила веса и выталкивающая сила. Если вес капли больше выталкивающей силы, капля утонет; если меньше - она всплывет. В обоих случаях жидкость растечется либо по дну, либо по поверхности. Если же плотности жидкостей одинаковы, капля останется в состоянии равновесия где-то в толще сосуда. Силы, речь о которых шла выше, компенсируют одна другую; капля оказывается как бы в невесомости. И тогда решающую роль начинает играть сила поверхностного натяжения. Она сжимает каплю равномерно со всех сторон, превращая ее в сферу. Плотность жидкости в сосуде обычно слегка увеличивается с ростом глубины. Поэтому шаровидная капля оказывается "подвешенной" на той глубине, где плотности жидкостей будут одинаковы.

10. На страницах журнала уже разбирались случаи, когда на вращающуюся платформу ставили подвес с тяжелым шариком и легким шариком в сосуде с жидкостью (они отклонялись, соответственно, наружу и внутрь - см. "Наука и жизнь" № 5, 1999 г.). Логика подсказывает, что при равенстве плотностей капля останется на месте; никакие силы на жидкость из опыта Плато действовать не будут.

Интересно, что это свойство предлагал использовать К. Э. Циолковский. В 20-х годах считалось, что космические ракеты станут стартовать с очень большим ускорением. Чтобы снять огромные перегрузки с космонавтов, Циолковский предлагал на время ускорения погружать их в ванны с водой. Средняя плотность человеческого тела примерно равна плотности воды, поэтому космонавт никаких ускорений просто не почувствует.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Ответы и решения»