Реферат: Тест на механічну тямущість Беннета 4 Логічні завдання І головоломки

ВІННИЦЬКИЙ ОБЛАСНИЙ ЦЕНТР ТЕХНІЧНОЇ

ТВОРЧОСТІ УЧНІВСЬКОЇ МОЛОДІ


Розвиток технічного мислення

в гуртківців молодшого шкільного віку


Автор:

Заєць Людмила Петрівна,

методист ОЦТТУМ


м. Вінниця

2010

Зміст

Розвиток технічного мислення в гуртківців молодшого шкільного віку - теоретичний аспект питання 1

Тест на механічну тямущість Беннета 4

Логічні завдання і головоломки:

Головоломки з сірниками 22

Фізичні завдання 25

Цікаві запитання і задачі–смикали 57

Задачі-жарти 58

Ігри 59

Список використаних джерел та літератури 61



Розвиток технічного мислення

в гуртківців молодшого шкільного віку

Сучасному виробництву стають потрібні працівники, які вільно володіють комп’ютерними технологіями, мають широкий технічний кругозір, здатні оперативно реагувати на миттєві зміни у стані керованих ними технічних засобів праці чи перебігу технологічного процесу, вміють передбачати можливі наслідки цих змін, в уяві планувати свої дії, самостійно визначати найбільш раціональні прийоми трудових дій. У виробничій діяльності сучасного інженера все більш важливу роль відіграють розумові операції та творчі рішення. Отже, технічне мислення є дуже важливим компонентом професійної діяльності людини, особливо в сучасних умовах. Науково-технічний прогрес, розвиток промисловості, сільського господарства, будівництва, транспорту, впровадження до технологічного процесу автоматики, електроніки, комп’ютеризації, широкий розвиток механізації в усіх галузях народного господарства висувають нові вимоги до розвитку технічного мислення, рівня загальної і спеціальної освіти. Тому розвиток технічного мислення стає могутнім фактором прискорення науково-технічного прогресу і є рушійною силою будь-якої творчої діяльності.

У психології, як зарубіжній, так і вітчизняній, до цього часу не існує єдиного підходу до визначення поняття “технічне мислення ”. Є різні точки зору, і часто технічне мислення порівнюють з практичним або наочно-образним.

Формування інженерних ідей і їх реалізація можливі на базі розвинутого технічного мислення. Таке мислення містить три основних, тісно пов’язаних між собою структурних компонента – поняття, образ і дія.

Третій структурний компонент технічного мислення утворюється із системи певних операцій, які виступають як способи здійснення дії. У процесі розв’язання технічних творчих задач велике значення мають операції з розумової реконструкції й удосконалення технічних об’єктів.

Сутність мислення полягає у взаємодії його образних і понятійних компонентів [1; 19]. У складній технічній і виробничо-технічній діяльності розглянуті компоненти технічного мислення можуть проявляти себе відносно самостійно. Наприклад, при розв’язанні одних задач на перший план може виступати понятійно-образний компонент технічного мислення, при розв’язанні інших задач (зокрема, конструктивно-технічних) не менш важливе значення має сформованість теоретико-практичного компонента.

Схематично це можна представити так:



^ Рис. 1. Компоненти технічного мислення


Позитивна роль кожного з трьох компонентів відбивається на успішності розв’язання передусім у тому випадку, якщо відкрита можливість для їх взаємодії. Можна також стверджувати, що порушення процесу розв’язання задач при виключенні хоча б одного із компонентів проявляється тим більше, чим менший вік учнів. Наприклад, у молодшому шкільному віці при відносно невисокому рівні розвитку кожного із компонентів компенсаторні можливості дітей порівняно невеликі. Те, що кваліфікований технічний спеціаліст при необхідності може зробити у розумовому або образному планах, дитина виконати не зможе.

Логічні вправи являють собою один із засобів, з допомогою якого проходить формування у дітей молодшого шкільного віку технічного мислення мислення.

Логічні вправи дозволяють на дохідливому для дітей матеріалі, з опорою на життєвий досвід побудувати правильне судження без попереднього теоретичного освоєння самих законів і правил логіки. Правильність судження дітей забезпечується тим, що на стороні її знаходиться керівник гуртка. Під його керівництвом, шляхом вправ учні практично знайомляться із застосуванням законів і правил логіки, з застосуванням логічних прийомів.

На позакласних заняттях в процесі логічних вправ діти практично порівнюють технічні об’єкти, виконують найпростіші види аналізу і синтезу, установлюють зв’язок між родовими і видовими поняттями.

Аналіз – це логічний захід, який складається в розумовому розчленуванні технічного об’єкту на складові елементи, кожний із яких потім може досліджуватись окремо, як частина розчленованого цілого, щоб виділені в ході аналізу елементи з'єднати з допомогою другого логічному прийому – синтезу – в ціле, збагачене новими знаннями.

Взаємозв’язок між видовими і родовими поняттями відображає в свідомості об’єктивів існуючий взаємозв’язок роду і виду в природі і суспільстві. Родове поняття – це поняття, яке виражає суттєві признаки цілого класу об’єктів, які є родом якогось виду. Родове поняття включає певні видові поняття, одне і теж поняття ( за включенням одиничних і категорій – гранично широких понять ) може бути як видовим, так і родовим одночасно в залежності від того, по відношенню до якого поняття воно розглядається. Так, наприклад, поняття “чотирикутник” є родовим по відношенню до всіх “прямокутників” і в той же час – видовим поняттям по відношенню до поняття “багатокутник”.

В математиці велике значення надається застосуванню учнями відношень рівності і нерівності, відношень порядку і їх властивості.

Найчастіше логічні вправи не потребують рахунку, а тільки заставляють дітей виконувати правильне судження і приводить нескладні докази. Самі ж вправи носять цікавий характер, тому вони допомагають виникненню інтересу дітей до процесу мислення. А це одна із кардинальних задач навчально – виховного процесу в школі.

Внаслідок того, що логічні вправи являють собою вправи в розумовій діяльності, а мислення молодших учнів в основному конкретне, образне, то на позакласних заняттях в зв’язку з цими вправами необхідно користуватись наочністю: малюнки, креслення, короткі умови задач, записи термінів – понять і т. д.

Позакласні заняття в основі основного матеріалу можуть мати тільки логічні вправи. Як основний матеріал логічні вправи можуть слугувати в окремих випадках і при роботі математичного гуртка. Тому, що вони для дітей є не менш цікавими, ніж комбіновані заняття на другому математичному матеріалі.

^ ТЕСТ НА МЕХАНІЧНУ ТЯМУЩІСТЬ.

ТЕСТ БЕННЕТА


1. Якщо ліва шестерня обертається у вказаному стрілкою напрямі, то в якому напрямі буде обертатися права шестерня?_



2. Яка гусениця повинна рухатися швидше, аби трактор обертався у вказаному стрілкою напрямі?_

3. Якщо верхнє колесо обертається в напрямі, вказаному стрілкою, то в якому напрямі обертається нижнє колесо?_

4. У якому напрямі рухатиметься зубчасте колесо, якщо ручку зліва рухати вниз і вгору у напрямі пунктирних стрілок?_

5. Якщо на круглий диск, вказаний на малюнку, діють одночасно дві однакові сили 1 і 2, то в якому напрямі рухатиметься диск?_

6. Чи потрібно обидва ланцюга, зображених на малюнку, для підтримки вантажу, чи досить лише одного? Якого?_

7. У річці, де вода тече в напрямі, вказаному стрілкою, встановлено три турбіни. З труб над ними падає вода. Яка з турбін обертатиметься швидше?_

8. Яке з коліс, А або В, обертатиметься в тому ж напрямі, що і колесо X?_



9. Який ланцюг потрібний для підтримки вантажу?_

10. Яка з шестерень обертається в тому ж напрямі, що і провідна шестерня? А може бути, в цьому напрямі не обертається жодна з шестерень?_



11. Яка з осей, А або В, обертається швидше чи обидві осі обертаються з однаковою швидкістю?_

12. Якщо нижнє колесо обертається в напрямі, вказаному стрілкою, то в якому напрямі обертатиметься вісь X?_

13. Яка з машин з рідиною в бочці гальмує?_

14. У якому напрямі обертатиметься вертушка, пристосована для поливу, якщо в неї пустити воду під натиском?_

15. Яка з рукояток триматиметься під напругою пружини?_

16. У якому напрямі пересували ліжко востаннє?_

17. Колесо і гальмівна колодка виготовлені з одного і того ж матеріалу. Що швидше зноситься: колесо чи колодка?_

18. Однакової густини рідина знаходиться в обох ємкостях, чи одна з рідин має більшу густину? (шари однакові)_

19. У якому напрямі обертатиметься вентилятор під натиском повітря?_



20. У якому положенні зупиниться диск після вільного руху по вказаній лінії?_



21. Якими ножицями легко різати аркуш заліза?_

22. Яке колесо крісла-коляски обертається швидше при русі коляски? _

23. Як змінюватиметься форма запаяної тонкостінної бляшаної банки, якщо її нагрівати?_

24. Яка з шестерень обертається швидше?_

25. З якою кулькою зіштовхнеться кулька Х, якщо її вдарити об перешкоду в напрямку, вказаному стрілкою?_

26. Припустимо, що колеса виготовлені з гуми, В якому напрямі потрібно обертати колесо (ліве), аби колесо Х оберталося в напрямі, вказаному пунктирною стрілкою?_

27. Якщо перша шестерня обертається в напрямі, вказаному стрілкою, то в якому напрямі обертається верхня шестерня?_

28. Вага фігура А, В і З однакова. Яку з них важче перевернути?_

29. Які шматочки льоду можна швидше охолодити стаканом води?_

30. На який картинці правильно змальовано падіння бомби з літака? _

31. У яку сторону занесе цю машину, рухомий по стрілка,, на повороті?_



32. У ємкості знаходиться лід. Як зміниться рівень води в порівнянні з рівнем льоду після його танення?_

33. Який з каменів, А або В, легко рухати?_

34. Яка з вісей обертається повільніше?_

35. Чи однакова вага обох ящиків або один з них легше?_

36. Бруски А і В виготовлені з одного і того же матеріалу. Який з брусків може витримати більшу вагу?_

37. На яку висоту підніметься вода з шланга, якщо її випустити з резервуарів А і В, заповнених доверху?_

38. Який з цих суцільнометалевих предметів охолодиться швидше, якщо їх винести гарячими на повітря?_

39. . В якому положенні зупиниться дерев'яний диск зі вставленим в нього металевим колом, якщо диск катнути?


40. У якому місці переламається палиця, якщо різко натискувати на її кінець зліва?_



41. На якій з ємкостей правильно нанесена розмітка, що позначає рівний об'єм,?_



42. На якому з малюнків правильно намальована вода, що виливається з отворів ємкості?_



43. У якому пакеті морозиво розтане швидше?_



44. Як рухатиметься підвішений вантаж, якщо верхнє колесо обертається в напрямі стрілка?_

45. Яке з коліс, що виготовлені з однакового матеріалу, обертатиметься довше, якщо їх розкрутити до однакової швидкості?_

46. Яким способом легко везти камінь по гладкій дорозі?_

47. У якому напрямі рухатиметься вода в системі шестерного насоса, якщо його шестерня обертається в напрямі стрілка?_

48. На якому малюнку підйом вгору на велосипеді важчий?_



49. На дні ємкості знаходиться пісок. Поверх нього — галька (камінчики). Як зміниться рівень насипання в ємкості, якщо гальку і пісок перемішати?_

50. Зубчаста рейка Х рухається півметра у вказаному стрілкою напрямі. На яку відстань при цьому переміститься центр шестерні?_

51. Яка з шестерень, А або В, обертається повільніше, або вони обертаються з однаковою швидкістю?_

52. Яка з конячок повинна бігти на повороті швидше для того, аби її не обігнала інша?_



53. З якого крану сильніше повинен бити струмінь води, якщо їх відкрити одночасно?_

54. У якому випадку легко підняти однаковий по вазі вантаж?_

55. Ці тіла зроблені з одного і того ж матеріалу. Який з них має меншу вагу?_



56. У якій точці кулька рухається швидше?_

57. Яка з дох рейок має бути вища на повороті?_

58. Як розподіляється вага між крюками А і В?_

59. Клапани якого насоса знаходяться в правильному положенні?_

60. Яка з вісей обертається повільніше?_

61. Матеріал і перетин тросів А і В однаковий. Який з них витримає більше навантаження?_

62. Який з тракторів повинен від'їхати далі для того, аби човен зупинитися біля берега?_

63. На яких з воріт трос-підтримка закріплений краще?_

64. Якою з деталей легше підняти вантаж?_

65. Який з тросів утримує стовп надійніше?_

66. Якою з лебідок важче піднімати вантаж?_

67. Якщо необхідно підтримати сталевим тросом побудований через річку міст, то як доцільніше закріпити трос?_

68. Який з ланцюгів менш напружений?


Логічні завдання і головоломки

Головоломки з сірниками

1. З шести три.
Перед вами фігура, складена з 17 сірників. Ви бачите в ній 6 однакових квадратів. Завдання полягає в наступному: потрібно прибрати 5 сірників, не перекладаючи інших, так, що залишилися всього 3 квадрати.

Відповідь:



^ 2. Залишити п'ять квадратів.
У грантах з сірників, представлених на малюнку, потрібно так прибрати 4 сірники, не чіпаючи інших, щоб залишилося 5 квадратів.

Відповідь:



^ 3. Залишити чотири квадрати.
З цієї ж фігури так витягніть 8 сірників, не чіпаючи інших, щоб сірники, що залишилися, склали 4 однакових квадрата.

Відповідь:




^ 4. Залишити три квадрати.
У тих же гратах так приберіть 6 сірників, не перекладаючи інших, щоб залишилися всього 3 квадрати.

Відповідь:



^ 5. Залишити два квадрати.
І нарешті, в тій же фігурі так приберіть 8 сірників, не чіпаючи інших, щоб залишилися всього лише 2 квадрати.

Відповідь:



^ 6. Шість чотирикутників.
У фігурі, представленій на малюнку, потрібно так перекласти 6 сірників з одного місця на інше, щоб утворилася фігура, складена з 6 однакових чотирикутників.

Відповідь:



P.S. Особисто мені здається, що в цьому завданні логічніше за картинку для питання і відповіді поміняти місцями. З іншою строни, завдання узяте з книги Я. І. Перельмана, яка витримала безліч перевидань, і помилка напевно була б вже виправлена.

^ 7. З дюжини сірників.
З 12 сірників потрібно скласти фігуру, в якій були б три однакові чотирикутники і два однакові трикутники. Як це зробити?

Відповідь: Це рівносторонній шестикутник (але не правильний, оскільки його кути не рівні)



^ 8. З півтора дюжин.
З 18 сірників потрібно скласти два чотирикутники так, щоб площа одного була більше площі іншого. Сірники, як і у всіх попередніх завданнях, переламувати не можна. Обидва чотирикутники повинні лежати відособлено, не примикаючи один до одного.

Відповідь: Площу верхньої фігури утворюють два квадрати, кожен із сторонами в один сірник. Нижній чотирикутник є паралелограмом, висота якого AB = 1.5 сірники. Площа паралелограма за правилами геометрії рівна його підставі, помноженій на висоту: 4*1.5 = 6, тобто втричі більше площі верхнього чотирикутника.



^ 9. Вірна рівність.
Перекладіть один сірник, щоб рівність стала вірною (це можна зробити двома способами):

Відповідь: Треба скористатися тим, що в римській нумерації XI - це 11, а IX - це 9.
1-й спосіб:



2-й спосіб:





Фізичні завдання

^ Головоломка з вимикачами.
Є 2 кімнати. У одній висить звичайна лампочка. Двері туди закриті. У іншій кімнаті -- 3 вимикачі. З них тільки один сполучений з лампочкою. Можна скільки завгодно вкл/викл їх. Потім потрібно зайти в кімнату з лампочкою, скільки завгодно і що завгодно там робити. А потім сказати, який вимикач включає лампочку. Рішення повинне бути чесним, тобто із-за дверей нічого не видно і не чутно, вимикачі нерозбірні, не яскріють, не можна використовувати які-небудь прилади, помічників, екстрасенсорні здібності і ін.

Відповідь: Рішення засноване на тому, що включена лампочка нагрівається. Потрібно включити перший з вимикачів, почекати небагато і вимкнути. Потім включити другою і йти в кімнату. Якщо лампочка горить, то тут все ясно інший вимикач. Якщо не горить, то потрібно поторкати лампочку. Якщо вона гаряча, то - перший вимикач, інакше - третій.



^ Раз брусок, два брусок.
У вас в руках два абсолютно однакових на вигляд металевих бруска форми паралелепіпеда; один - магніт, інший - звичайне залізо. Визначити який з них магніт, не користуючись ніякими додатковими засобами.

Відповідь: Розташуйте один брусок перпендикулярно до другого так, щоб його кінець був на невеликій відстані від середини другого. Якщо бруски не притягуються, то другий брусок - магніт.



^ Сіль і перець.
Розсипаючи небагато солі на стіл, жартівник додає до неї ще і меленого перцю. Вся хитрість в тому, щоб відокремити перець від солі, не торкаючись ні до того, ні до іншого.

Відповідь: Візьміть гребінець і кілька разів енергійно проведіть нею по волоссю. Після цього піднесіть до насипаного поверх солі перцю. Далі відбудеться справжнє диво: всі піщинки відокремляться від солі і пристануть до наелектризованого гребінця!

^ Легше за легеню.
Де на Землі тіла найлегше? Питання це схоже на загадку або загадку-жарт на зразок питань: Чому птах літає?Ѐ( По чому? По повітрю.) Але наше питання не зовсім такого роду. Якщо гарненько подумати, то на нього можна дати цілком обґрунтовану відповідь. Який?

Відповідь: Зі всіх місць земної кулі найлегше тіла будуть, звичайно, на екваторі. Паровоз, що важить в Москві 1600 тонн, стає після прибуття до Архангельська на 160 кілограмів важче, а в Одесі - на стільки ж легше. Хто ж викрадає ці 160 кілограмів ваги паровоза? Головним чином викрадає їх відцентрова сила; вона зменшує вагу всякого тіла поблизу екватора на 1/290 частку в порівнянні з вагою того ж тіла у полюсів. А оскільки земна куля у екватора злегка роздута, тобто поверхня Землі там дещо далі від центру планети, то це ще небагато зменшує вагу предметів поблизу екватора. В цілому втрата ваги на екваторі досягає 1/200 частки в порівнянні з вагою того ж тіла на полюсі.


^ 5. Гомер і Велика Ведмедиця.
У одній з пісень Одіссеї, знаменитої поеми старогрецького поета Гомера, згадується сузір'я Великої Ведмедиці. Гомер визначає його як сузір'я, яке ніколи не занурює своїх зірок в хвилі моря. Точність описів Гомера відома; його поеми для нас одне з основних джерел знань про якнайдавнішу Грецію. Але на його батьківщині ви побачили б несподіване видовище: Велика Ведмедиця буде на ваших очах занурювати свої зірки в хвилі Егейського і Іонічних морів. Це не дивовижно: Греція - південна країна. На її широті Ведмедиця стає сузір'ям що заходить: адже біля самого екватора за горизонт заходить і Полярна зірка.
У чому ж справа?

Відповідь: Непорозуміння з Гомером не мало б місця, якби наша Земля, переміщаючись в просторі, виконувала тільки два роди руху - навколо Сонця і навколо власної осі. Тоді впродовж мільйонів і мільйонів років над Північним полюсом Землі красувалася б одна і та ж Полярна зірка - дороговказна зірка подорожніх. Зірки, що не заходять, для кожної даної частини земної кулі завжди залишалися б такими, що не заходять, а заходять вічно купалися б в морських хвилях. Але цього немає. Земля на своєму шляху бере участь не в двох, а більш ніж е сімнадцяти різних рухах. Вона не тільки крутиться, як гігантська куля, але ще розгойдується на бігу так само, як запущена швидко дзиґа. Існує два типа таких рухів - легке розгойдування, нутація, кожне коливання якого триває близько 19 років, і повільне гойдання, що примушує уявну вісь Землі своїм кінцем описувати досить значні круги. Кожен такий круг віднімає у Землі 26000 років. За рік переміщення земної осі досягає 51 секунди. Тому в різні часи Земля то наближається до різних зірок, то віддаляється від них. При достатньому видаленні від полюса яке-небудь сузір'я, яке раніше представлялося таким, що не заходить для даної місцевості, може перейти в розряд тих, що заходять. Саме це відбулося з Великою Ведмедицею в Греції. Астрономи обчислили, що 3000 років тому, тобто за часів Гомера , це сузір'я не наближалося в Греції до горизонту ближче ніж на 11 градусів і дійсно не занурювало своїх зірок в хвилі моря. Таким чином, вірші не тільки не дають права сумніватися в місці народження великого поета, але, навпаки, підтверджують їх грецьке походження.


^ 6. Дороговказний компас.
Людина, дивлячись на компас, крокує все прямо і прямо, якраз в ту сторону, куди вказує темним кінцем магнітна стрілка. Він йде за компасом на північ до полюса. Але полюса він не дійде.
Назвіть ту точку земної кулі, куди він прийде.

Відповідь: Більшість тих, що відповідають на це завдання зробили одну і ту ж помилку. Вони думали, що людина повинна була врешті-решт прийти на північний географічний полюс. А насправді він прибув на острів Сомерсет, розташований на північному краю Північної Америки, де знаходиться північний магнітний полюс землі.


^ 7. Дитяча задачка.

Що більше важить - кілограм пуху або кілограм цвяхів?

Відповідь: Кілограм пуху важить менше кілограма цвяхів за рахунок сили Архімеда, що діє на вантаж з боку повітря.


8. Кава і чай.
Школяр здивував батьків таким фокусом. Він друкарськими буквами написав "КАВУ" і "ЧАЙ", наповнив водою пробірку і запропонував через воду подивитися на кожне з цих слів. Перше слово залишилося тим самим, а друге - перекинулося. У чому тут справа?

Відповідь: Він скористався віссю симетрії слова "КАВА" і властивістю циліндрової лінзи перевертати зображення.

^ 9. Швидкість потягу.
Чи можете ви визначити швидкість руху потягу по стукоту коліс?

Відповідь: Стукіт чутний, коли колеса потягу наїжджають на з'єднання рейок. Оскільки довжина рейки 15 м, то після нехитрих математичних обчислень ми одержимо, що швидкість потягу в км/ч рівна 9 x [число поштовхів в хвилину].


^ 10. Страшний холод.
Полюсом холоду на території Росії вважається якутське селище Оймякон <, де зафіксовані температури нижче 70 градусів морозу. А чи є на Землі місце, де ртутний стовпчик термометра показує ще нижчу температуру, ніж в Росії? Якщо є, то де саме (тільки вказати континент недостатньо).

Відповідь: Немає такого місця - ртутний стовпчик не може опуститися нижче 38 градусів морозу.


^ 11. Головоломка з переправою.
Через річку потрібно було перевезти велику чавунну трубу. Коли вантаж був покладений в човен, вона так осіла, що весляр вже не міг в неї сісти.
Проте весляр придумав спосіб, за допомогою якого він, сидячи в човні, все-таки перевіз трубу на той берег. Здогадайтеся, як він це зробив?

Відповідь: Відомо, що вода виштовхує занурене в неї тіло в такою силою, яка рівно вазі води, витисненої таким тілом. Трубу укріпили під човном, отчого осаду її зменшилася.


^ 12. Прямо у яблучко.
Хороший стрілець стоїть у одного борту пароплава, а у протилежного поміщена мішень. Пароплав рухається рівномірно вперед.
Стрілець прицілився точно в центр мішені. Чи попаде він в ціль?

Відповідь: Звичайно, потрапить.


^ 13. Завдання про струмочок.
Чому дзюрчить струмок?

Відповідь: Лісовий струмочок дзюрчить тому, що струмінь води при невеликому падінні захоплює частинки повітря і занурює їх у воду, чому утворюються бульбашки. Лопанням цих бульбашок і пояснюється дзюрчання струмочка.


^ 14. Як спустошити пляшку?
У порожню скляну пляшку напустили диму. Як витрусити або вивести дим з пляшки, не наливаючи в неї воду або яку-небудь іншу рідину?

Відповідь: Треба запалити сірник і дуже швидко, поки вона розгорається, опустити її всередину. Дим відразу ж буде витиснений.


^ 15. Банка з мухами.
Зважимо банку із сплячими мухами. Потім струсимо її, щоб мухи літали, і знову зважимо. Чи зміниться вага банки?

Відповідь: Вага банки не зміниться. Щоб літати, комахи повинні порушувати низхідні повітряні потоки, рівні їх вазі.


16. Охолоджування.
У квартирі жарко... Щоб хоч якось полегшити свою долю, ви відкриваєте дверці холодильника. Чи вдасться вам охолодити вашу кімнату?

Відповідь: Ви змогли б лише тимчасово охолодити кімнату, а зрештою повітря в кімнаті ще сильніше нагріється. Система охолоджування, намагаючись знизити температуру, почне працювати в посиленому режимі, а в результаті більше тепла поступить в кімнату від двигуна холодильника. Прохолодного повітря буде недостатньо, щоб поглинути це тепло, і квартира стане нагріватися ще сильніше.


17. Вертоліт.
Вилетівши з Петербургу, вертоліт пролетів строго на північ 500 км, потім повернув на схід і пролетів ще 500 км, далі повернув на південь і пролетів ще 500 км, і, нарешті, повернувши на захід, пролетів останні 500 км. Де він приземлився: там же, звідки вилетів, або на північ від (південніше, західніше, східніше) цього місця?

Відповідь: На схід від місця вильоту. Меридіани Землі зближуються на північ, і вертоліт летів не по квадрату, а по трапеції.


^ 18. Кава з молоком.
Ви вранці поспішаєте на роботу або в школу.
На столі стоїть чашка гарячої кави, яка ви повинні випити через п'ять хвилин.
Як краще поступити, щоб не обпектися:

відразу додати холодне молоко, і хай кава постоїть так;

додати молоко в останню мить - перед тим, як випити каву

різниці немає.

Відповідь: Серйозна наука термодинаміка свідчить: Теплообмін між тілами йде тим інтенсивніше, чим більше різниця їх температур (в даному випадку маються на увазі каву і навколишнє повітря). Тому, якщо молоко не додавати відразу, кава остигатиме швидше.

Висновок: щоб не обпектися, молоко краще налити в каві якомога пізніше.

^ 19. На Місяці.
На Місяці всі речі важать в 6 разів менше, ніж на Землі.
Уявіть, що на Місяці існує озеро з прісною водою. На озеро спущений пароплав, який в земних прісноводих озерах має осідання 3 метри. Як глибоко сидітиме наш пароплав у воді місячного озера?
Заразом вирішите і таке завдання: де що не уміє плавати людина може потонути швидше - в земному озері або в нашому уявному місячному?

Відповідь: На Місяці пароплав стане в 6 разів легше, але і вода теж! Якщо пригадаєте закон Архімеда, то зрозумієте, що осідання пароплава залишиться тим самим - 3 метри.
Для плавця також нічого не зміниться. Потонути і тут і там однаково

^ 20. Лампочки на ялинці.
Новорічна ялинка була прикрашена гірляндою електричних лампочок, сполучених послідовно. Одна лампочка перегоріла. Її викинули і склали знову ланцюг. Чи стала гірлянда горіти яскравіше або навпаки, померкнула тому, що лампочок стало менше?

Відповідь: U=J*R. Загальний опір гірлянди зменшився, а напруга в мережі залишилася тією самою. Тому гірлянда горітиме яскравіше.


^ 21. Цвяхи і гирі.
10 кг залізних цвяхів урівноважені на вагах залізними гирями. Вагу затопило водою. Чи збережуть вони рівновагу під водою?

Відповідь: Збережуть.


22. Опір в кубі.
Візьмемо каркас у вигляді куба, виготовлений з дроту. Опір кожного ребра (мається на увазі електричний опір) рівний одиниці. Чому рівний опір всього куба при проходженні електричного струму від однієї вершини до протилежної?

Відповідь: Хай A і B - протилежні вершини куба. "Розщепнемо" кожне ребро, що виходить з A і B, на дві половинки. Опір кожної буде рівно 2 Ом. Ми одержимо, що вершини A і B сполучені 6 провідниками паралельно. Опір кожного з них рівне 2+1+2 = 5. Шуканий опір рівне 5/6.


^ 23. Вода в паперовій коробці.
Чи можливо закип'ятити воду на відкритому полум'ї в паперовій коробці?

Відповідь: Температура кипіння води набагато нижча за температуру горіння паперу. Оскільки теплоту полум'я забирає кипляча вода, папір (або картон) не може нагрітися до потрібної температури і тому не спалахує.

^ 24. Сталевий бублик.
Тверду сталь у формі бублика розігрівають над багаттям. Внаслідок цього сталь розширюється. Чи буде отвір в бублику збільшуватися, зменшуватися чи ж залишиться колишнього розміру?

Відповідь: Оскільки "бублик" розширюється, зберігаючи колишні пропорції, то і отвір також стає більшим.


^ 25. Вагу затопило.
На звичайних вагах лежать: на одній чаші гранітний булижник, 2 кг, що важать, на іншій - залізна гиря в 2 кг Чи залишаться чашки ваги в рівновазі, якщо ваги занурити у воду?

Відповідь: Булижник має більший об'єм, і на нього діє велика виштовхуюча сила. Означає, гиря опуститься вниз.

^ 26. Кулька в машині.
Дитина сидить на задньому сидінні автомобіля і тримає на нитці повітряну кульку, заповнену гелієм. Що відбудеться з кулькою при прискоренні машини вперед:
а) зрушиться вперед?
б) відлетить назад?
в) залишиться на тому ж місці?

Відповідь: Зрушиться вперед. Сили інерції в машині відхиляють тіла назад, але також і стискають повітря в задній частині закритого автомобіля. Цей збільшений повітряний тиск відштовхує кульку вперед. З подібних причин, коли авто рухається по кругу, повітряна кулька нахиляється у бік центру цього круга.


^ 27. Коробка на краю.
Прямокутна картонна коробка стоїть на краю столу, висунута менш ніж на половину своєї ширини. Можна зробити так, що вона впаде, не ударяючи по столу і не стосуючись столу і коробки ні прямо, ні побічно. Як це зробити і що знаходиться усередині цієї коробки?

Відповідь: З висунутої сторони коробки знаходиться залізний вантаж, а з не висунутої - шматок льоду. Щоб перекинути коробку, досить почекати, поки лід розтане.


^ 28. Два відра.
На двох чашах ваги, знаходяться два відра, наповнені водою. Рівень води в них однаковий. У одному відрі плаває дерев'яний брусок. Чи будуть ваги знаходитися в рівновазі?

Відповідь: Так, будуть. Всяке плаваюче тіло витісняє своєю зануреною частиною стільки рідини (по вазі), скільки важить це тіло.


29. Монета.
Чи можна голкою проколоти п'ятидесятикопійкову монету?

Відповідь: Голка зроблена із сталі, а монета з міді. Стать набагато твердіше за мідь і тому голкою цілком можна "проколоти" монету. Тільки уручну це зробити неможливо. Якщо ж спробувати "забити" голку в монету молотком, то теж нічого не вийде: площа гострого кінця голки настільки мала, що її кінчик буде, вібруючи, "ковзати" по поверхні монети. Для того, щоб голка була стійка, треба вбити її молотком в монету через шматок мила, або парафіну, або дерева: цей матеріал додасть голці незмінний і потрібний напрям, і в цьому випадку вона вільно пройде через мідну монету.


^ 30. Під водою.
Аквалангіст під водою втратив орієнтацію. Як він може визначити, де верх, а де низ?

Відповідь: Він може видихнути небагато повітря через згубник - напрям бульбашок вкаже, де верх.


^ 31. Швидше за звук.
Який перший об'єкт, зроблений людськими руками, може рухатися швидше за звук?

Відповідь: Це не "Конкорд" або інший надзвуковий літак, а кінчик батога. Батіг придуманий людиною задовго до "Конкорда". Характерне клацання (виляск) ми чуємо саме тому, що кінчик долає звуковий бар'єр.


32. Голка.
Чи можна зробити так, щоб сталева голка не тонула у воді?

Відповідь: По-перше, налийте у фужер води до самого верху. По-друге, виріжте шматочок паперу небагато чим ширше за саму швейну голку. По-третє, візьміть голку, покладіть на папірець і обережно помістіть на воду, прямо посередині. Через хвилину-другу папір промокне і опуститься на дно, а голка завдяки силі поверхневого натягнення води залишиться на плаву.


^ 33. Сірник на столі.
Чи можна узяти і поставити сірник на гладкий стіл вертикально так, щоб вона не падала? Що для цього потрібне?

Відповідь: Зробити це не так вже важко: виріжемо кружок з картону, проткнемо його сірником посередині і закрутимо за верхню частину сірника, що залишилася, як дзиґа. Для того, щоб він краще і довше крутився, потрібне кінчик сірника акуратно загострити.


^ 34. Нерухомі шашки.
Якщо у вас є удома звичайні шашки, запропонуйте гостям таке завдання: поставте на столі один на одного декілька шашок і попросите витягнути саму нижню - не чіпаючи і не зрушуючи верхні шашки.

Відповідь: Рішення дуже простої: потрібно різко клацнути по нижній шашці, вона вилетить, і якщо клацання було достатньо різким, то верхні шашки плавно опустяться вниз. Цей фокус практично доводить таке слідство другого закону Ньютона: якщо сила (в даному випадку, тертя верхніх шашок об нижні) діє короткий час, вона не встигає повідомити тілу достатню швидкість.

^ 35. Ще раз про шашки.
А зараз покладете шашки в ряд на стіл, щоб вони стосувалися один одного, і притримуючи пальцем крайню шашку різко стукніть горизонтально по ній лінійкою. Як ви думаєте, скільки шашок з протилежного краю при цьому відлетить?

Відповідь: Відлетить тільки одна шашка. Спробуємо пояснити, оскільки насправді цей досвід дуже повчальний. При ударі ви повідомили шашці певну швидкість, а значить, певний імпульс і певну енергію. Так от якби ця шашка всю свою енергію передала двом шашкам, то швидкість кожною з них повинна була б бути менше в корінь з двох разів (енергія залежить від квадрата швидкості). А якби вона передала їм свій імпульс, то швидкість кожної була б удвічі менша, ніж у неї (імпульс - це маса, помножена на швидкість)!

Бачите? Нічого не виходить: вважаємо за законом збереження енергії, виходить одна швидкість, а вважаємо за законом збереження імпульсу - інша швидкість. Але оскільки обидва закони повинні виконуватися одночасно, то це означає, що такий процес неможливий. Відлетить, і це легко перевірити, тільки одна шашка.

Думаю, що після таких дослідів, ніхто вже ці закони не сплутає. (Іноді в магазинах продаються ефектні прилади для цього досвіду: на підставці в ряд висять однакові кульки і треба один з них відхилити і відпустити.)



^ 36. Винахідливість Колумба.
Існує такий історичний анекдот. Ізабелла і Фердинанд, королі Іспанії, запропонували Колумбу, коли він просив їх заступництва для організації експедиції, старовинне завдання на кмітливість: поставити яйце на стіл так, щоб воно утримувалося вертикально. Колумб завдання вирішив, а ви?

Відповідь: Колумб пристукнув по столу тією його вершиною, де був повітряний міхур, так що яйце надломилося, але не витекло (звідси і пішов вираз колумбове яйце як несподіване і дотепне рішення.) Але ми зараз можемо додати, що було і друге рішення: яйце треба було закрутити як дзиґа.


^ 37. Зламаний сірник.
Надломіть сірник посередині, складіть і покладіть на стіл. Якщо крапнути на місце зламу водою, то обидві половини її розходяться і сірник випрямляється. Чому?

Відповідь: Деревина містить в собі капіляри. Якщо вони були порожні (деревина була висушена) і в них заходить вода, то в них підвищується тиск, і вони випрямляються так само, як зім'ятий шланг, через який пускають воду.


^ 38. Місткий стакан.

Спробуйте виконати такий фокус: наповніть чистий стакан доверху водою і посперечайтеся з гостями, що в стакані є ще дуже багато вільного місця. Вам, звичайно, не повірять, але ви почнете обережно, не стосуючись води, але і без сплесків опускати в стакан одну іншої монети. І вода при цьому із стакана не виливатиметься - ви доведіть, що в ній ще є місце! Чому ж так виходить?

Відповідь: Якщо подивитися на стакан збоку, то буде видно, як при опусканні монет роздувається горбом її поверхня: вода при цьому не виливається, оскільки її утримує плівка поверхневого натягнення.


^ 39. Стрибаюча монета.
Чи можна зробити так, щоб монета, лежача на столі, сама встрибнула вам в руку?

Відповідь: Можна, звичайно, трясти стіл або навіть його нахиляти, але це все не цікаво. Спробуйте ось що: дміть сильно не на монету, а сантиметра на три-чотири перед нею - монета підскочить і сама впаде в підставлену руку.

А річ у тому, що коли ви подули перед монетою, то створили строго горизонтальний потік, тиск якого над монетою менше, згідно закону Бернуллі, тиск повітряного прошарку між столом і монетою. Ось ця різниця тиску її і підкине.


^ 40. Нерухома лінійка.
Покладіть звичайну дерев'яну лінійку на стіл так, щоб її, приблизно, чверть звішувалася назовні. Якщо по ц