Григорий Остер - Физика. Ненаглядное пособие

Какая сила тяжести действует на один килограмм картошки, висящий у дяди Пети в авоське за окном?

Ответ. На этот килограмм, как и на всякое другое висящее за окошком тело массой в один килограмм, действует сила тяжести, равная 9,8 ньютонов.

Когда один килограмм картошки, висевший у дяди Пети за окном в авоське, сорвался и полетел вместе с авоськой вниз, скорость его под действием силы тяжести с течением времени все увеличивалась и увеличивалась. За что принимают физики силу, которая за 1 секунду изменяет скорость летящего килограмма картошки на 1 м/с?

Ответ. Физики принимают такую силу за единичу измерения силы тяжести — 1 ньютон. Кстати, разные другие физические силы физики тоже любят измерять в ньютонах. Чтоб никто не обижался.

Наутро после встречи с друзьями физиками и математиками английский ученый Исаак Ньютон так ослабел, что его сила стала равна всего двум ньютонам. Сможет ли усталый ученый удержать в руках стакан с кефиром массой 200 грамм?

Ответ. Сможет, сможет. Ссила в 2 ньютона позволяет удержать челых 204 грамма кефира. Или такое же количество грамм рассола.

Счастливый жених, масса которого 55 кг, несет на руках красавицу невесту, масса которой 110 кг. С какой силой эта парочка давит на пол?

Ответ. 1617 ньютонов — вот сила, которую выдерживает пол. Пол-то выдержит, жениха жалко. Надорвется, бедняга.

Талантливый мальчик, на которого действует сила тяжести, равная 200-м ньютонам, стоит на стуле и читает гостям свои стихи. Каков вес мальчика?

Ответ. Если ножки у стула одинаковые, и сидение (опора, на которой стоит мальчик) расположено горизонтально относительно поверхности родной планеты, и если стул не шатается (опора неподвижна), тогда вес мальчика равен действующей на него силе тяжести, то есть тем же 200-м ньютонам.

Самое крупное животное в зоопарке — слониха Александра. Ее масса достигает 5 тонн, особенно после завтрака. Определите вес Александры после завтрака и сравните его с весом позавтракавшего без всякого аппетита самого мелкого существа в зоопарке попугая Шурика, масса которого 100 г.

Ответ. Вес Александры 49000 н, а вес Шурика 0,98 н. Сравниваем, сравниваем, сравниваем…… - сравнили.

Печальный дядя Боря забрел в магазин и рассеянно попросил взвесить 1 ньютон сосисок и 2 ньютона повидла. Вычисли, какова общая масса дядибориной покупки.

Ответ. Вообще-то g = 9,8 н/кг, но, поскольку дядю Борю все равно обвесят, для удобства будем считать g = 10 н/кг. Тогда общая масса сосисок с повидлом примерно 300 грамм. Сосисок дядя Боря взял бы еще полкило, но зарплата маленькая.

Тяжелоатлет, масса которого 60 кг, замахнулся на легкоатлета гирей, масса которой 10 кг. В свою очередь легкоатлет массой в 70 кг челится в тяжелоатлета копьем массой 1 кг. На кого из них действует меньшая сила тяжести?

Ответ. На тяжелоатлета с гирей действует сила тяжести в 686 ньютонов, а на легкоатлета с копьем — 695,8 ньютонов. Тяжелоатлету легче.

Дед, взявшись за репку, развивает силу тяги до 600 н, бабка до 100 н, внучка до 50 н, жучка до 30 н, кошка до 10 н и мышка до 2 н. Чему равна равнодействующая всех этих сил, направленных по одной прямой в одну и ту же сторону? Справилась бы с репкой эта компания без мышки, если силы, удерживающие репку в земле, равны 791 н?

Ответ. Модуль равнодействующей силы, равный сумме модулей сил, с которыми дедка тянет за репку, бабка за дедку, внучка за бабку, жучка за внучку, кошка за жучку, а мышка за кошку, будет равен 792 н. Вклад мускулистой мышки в этот могучий порыв равен 2 н. Без мышкиных ньютонов дело не пойдет.

Тело всадника без головы имеет массу 70 кг. Масса его лошади 200 кг. До утраты головы общий вес лошади и всадника был 2695 ньютонов. Какова была масса всадника с головой, но без лошади?

Ответ. Вес всадника с лошадью, но без головы равен его массе, умноженной на 9,8 н/кг. Это будет 2646 н. Его же вес с лошадью и головой равен 2695 н. Значит, на голову приходится 49 н. 49: 9,8 = 5 кг. Получается, что масса всадника без лошади, но с головой 75 кг. Не очень-то он был головастый — этот всадник.

Великовозрастный Вася, масса которого 60 кг, сидит на шее у своей престарелой бабушки. Вычислите силу тяжести и вес Васи и объясните — к чему приложены эти вес и сила тяжести.

Ответ. Васин вес и сила его тяжести одинаковы. И то и другое приблизительно равно 600-м ньютонам. А вот приложены они по-разному. Сила тяжести к самому васе, а его вес — к горизонтальной опоре, то есть к бабушкиной шее.

Сможет ли нечистая сила величиной не более 1000 ньютонов голыми руками поднять из гроба покойника, масса которого 120 кг?

Ответ. Не бойтесь, не сможет.

На обеденном столе, в тарелке, обложенный со всех сторон солеными огурчиками, лежит крупный кирпич массой 4 кг. Вычислите действующую на кирпич силу тяжести и скажите, как действует вес кирпича на огурчики?

Ответ. На огурчики вес кирпича физически не действует, он действует на тарелку. Но вес кирпича действует огурчикам на нервы. Они завидуют кирпичу, что он такой тяжелый. А на сам кирпич в тарелке действует сила тяжести в 39,2 ньютона. Приятного аппетита.

Что будет с одиноким и гордым телом, которое с одинаковым упорством напрасно тянут в разные стороны?

Ответ. ОДИНОКОЕ И ГОРДОЕ ТЕЛО ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАВНЫХ, НО ПРОТИВОПОЛОЖНО НАПРАВЛЕННЫХ СИЛ, БУДЕТ НАХОДИТЬСЯ В ПОКОЕ, если не лопнет, ИЛИ ДВИГАТЬСЯ РАВНОМЕРНО И ПРЯМОЛИНЕЙНО, если не разлетится в разные стороны.

Коля и Толя влюбились в Олю и стали тянуть ее в разные стороны. Коля тянет за ноги с силой 115 ньютонов, а Толя за руки с силой 110 ньютонов. Вычислите, чему равна равнодействующая этих сил и узнайте, как будет двигаться Оля: вперед ногами или головой?

Ответ. Несчастная Оля начнет поступательное движение вперед ногами под действием результирующей силы в 5 ньютонов.

Пассажир, обладающий массой 95 кг, еще обладает чемоданом, масса которого 47 кг. С какой силой будет давить пассажир на чемодан, если в ожидании поезда ляжет на свой чемодан, чтоб не украли, и заснет, и с какой силой будет давить чемодан на пассажира, если тот, проснувшись, поставит его себе на голову и побежит за уходящим поездом?

Ответ. Храпящий на чемодане пассажир давит на него с силой 931 ньютон. Воры устанут вытаскивать. А чемодан, догоняющий поезд на голове у своего хозяина, давит на хозяина с силой 441 ньютон. Своя ноша не тянет.

Папа тянет одеяло на себя с силой 0,5 килоньютонов, а мама тянет то же самое одеяло на себя с силой 600 ньтонов. Измерь результирующую этих двух сил, направленных в противоположные стороны и догадайся, у кого из родителей сильнее мерзнут по ночам пятки.

Ответ. 600 ньютонов — это 0,6 килоньютонов. Пятки замерзнут у папы. И это правильно. Папы всегда уступают мамам одеяла.

После внезапной остановки своего велосипеда, неожиданно застявшего в колючих кустах, Петя некоторое время по инерции продолжал движение сквозь кусты в том же направлении. Пролетев кусты насквозь, Петя заметил, что скорость его значительно снизилась, и что он летит не прямолинейно, а приближается к луже. Какие силы притормозили Петю в кустах? Какие силы пригласили Петю приблизиться к земле?

Ответ. О Пете позаботились две силы: колючая сила трения по-матерински притормозила Петю, оставшегося без велосипеда в одиночестве, а ласковая сила земного притяжения гостеприимно пригласила в лужу.

Папа, мама и бабушка не пускают Катю на свидание к Артуру, хватают за руки и пытаются удержать дома, прилагая все вместе силу, направленную по одной прямой в одну сторону и равную 500 ньютонам. Однако Катя прямолинейно и равномерно движется в противоположную сторону — к двери. Чему равна сила, с которой Катя стремится на свидание к Артуру?

Ответ. Раз Катя движется прямолинейно и равномерно — налицо равенство сил. Катя стремится к Артуру с силой 500 н.

Если бы физики решили выдать всем силам заграничные паспорта, какие три графы были бы в этих удостоверениях личности сил?

Ответ. Не национальность. И не злость или доброта. Физики не делят силы на добрые и злые. Три графы в паспорте каждой силы были бы: модуль, направление, точка приложения. А еще может быть графа: характер или происхождение. Не потому, что бывают взбаломошные, но покладистые силы, а потому, что они бывают, например, гравитационные или электрические.