ФИЗИКА И ЛИТЕРАТУРА
Предлагаю вам отрывки из литературных произведениях, в которых отражены те или иные физические явления и являющиеся своеобразными условиями – «поэтическими иллюстрациями» для сформулированных к ним вопросов и задач по физике.
Задача №1
«Листопад», 1938 год
Ольга Фёдоровна Берггольц
Осенью в Москве на бульварах вывешивают
дощечки с надписью: «Осторожно, листопад!»
«Осень, осень! Над Москвою
Журавли, туман и дым.
Златосумрачной листвою
Загораются сады.
И дощечки на бульварах
Всем прохожим говорят,
Одиночкам или парам:
"Осторожно, листопад!"…»
Почему человек может легко поскользнуться, наступив на мокрые листья?
Задача №2
«Капитаны», 1909 год
Николай Степанович Гумилёв
«…Там волны с блесками и всплесками
Непрекращаемого танца,
И там летит скачками резкими
Корабль Летучего Голландца.
Ни риф, ни мель ему не встретятся,
Но, знак печали и несчастий,
Огни святого Эльма светятся,
Усеяв борт его и снасти…»
Каковы причины возникновения огней святого Эльма?
Задача №3
«Батум», 1924 год
Сергей Александрович Есенин
«Все мы ищем в этом мире буром
Нас зовущие незримые следы.
Не с того ль, как лампы с абажуром,
Светятся медузы из воды?»
Как называется вид люминесценции, связанный со свечением живых организмов?
Ответ: Биолюминесценция.
Задача №4
«Зимняя ночь», Болеслав Лесьмян в переводе Петровых Марии Сергеевны
«Мерцаньем звёздным снега полны.
В кольце морозном рога луны.
Снежинки с лёту – одна к одной –
Берут в тенёта простор степной…»
Какое оптическое явление описано в стихотворении Болеслава Лесьмяна «Зимняя ночь»? «…В кольце морозном рога луны…» Каковы причины возникновения этого явления?
Ответ: Это описание малого гало – радужно-туманного кольца вокруг луны. Причина возникновения гало – преломление света в ледяных кристалликах и отражение от их граней. Наблюдать гало на небе можно в любое время года – и ночью и днём, вокруг солнца или луны и даже вокруг уличных фонарей
Для любознательных: Тенёта – 1) то же, что паутина; 2) сеть для ловли зверей. В переносном смысле «Попасть в тенёта» – попасть в ловушку, в западню.
Задача №5
«Северная лирика», 1909 год
Саша Чёрный
«Лопнет в градуснике ртуть,
Или лопнут скулы,
Тяжелей и гуще муть,
Холод злей акулы…»
При такой температуре замерзает ртуть в градусниках? Почему на Севере для измерения температуры воздуха пользуются не ртутными термометрами, а спиртовыми?
Ответ: Температура отвердевания (кристаллизации) ртути –39°С, на севере же температура может быть ниже –39°С, поэтому используют спиртовые термометры, так как температура кристаллизации спирта –114°С.
Задача №6
«Проблеск», 1825 год
Фёдор Иванович Тютчев
«Слыхал ли в сумраке глубоком
Воздушной арфы лёгкий звон,
Когда полуночь, ненароком,
Дремавших струн встревожит сон?…
То потрясающие звуки,
То замирающие вдруг…
Как бы последний ропот муки,
В них отозвавшися, потух!
Дыханье каждое Зефира
Взрывает скорбь в её струнах…
Ты скажешь: ангельская лира
Грустит, в пыли, по небесах!…»
Что такое воздушная арфа? Какое физическое явление положено в основу принципа работы воздушной арфы?
Для любознательных: Эолова арфа, воздушная арфа (по имени древнегреческого бога ветров – Эола) – струнный инструмент, звучащий благодаря ветру, колеблющему его струны. Музыкальным инструментом в строгом смысле этого слова эолова арфа не является, так как не требует участия музыканта-исполнителя. Эоловы арфы обычно размещали на крышах и фронтонах зданий (например, в оконных проёмах), в парковых беседках, ротондах, гротах…
Арфа – многострунный щипковый музыкальный инструмент.
Задача №7
«Чем пахнут ремёсла», Джанни Родари
в переводе Самуила Яковлевича Маршака
«У каждого дела
Запах особый:
В булочной пахнет
Тестом и сдобой.
Мимо столярной
Идёшь мастерской, –
Стружкою пахнет
И свежей доской…»
Чем вы можете объяснить распространение в воздухе запахов?
Ответ: Запах пахучих веществ распространяется обычно благодаря конвекции, в совершенно спокойной атмосфере распространение запахов обусловлено диффузией, связанной с беспорядочным движением молекул.
Задача №8
«Измаил-Бей», 1831 год
Михаил Юрьевич Лермонтов
«Там разноцветною дугой,
Развеселясь, нередко дивы
На тучах строят мост красивый,
Чтоб от одной скалы к другой
Пройти воздушною тропой…»
Как Вы можете объяснить появление радуги после дождя? Как далеко от нас образуется радуга, т.е. на каком расстоянии находятся те капли воды, благодаря которым она и возникает?
Ответ: Радуга возникает в результате преломлений и отражений световых лучей в каплях дождя. Для радуги имеет значение лишь угол между падающим солнечным лучом и линией зрения наблюдателя. Капли же могут находиться на расстоянии от нескольких метров до нескольких километров. Можно наблюдать радугу, возникающую на фоне струй водопада или фонтана.
Задача №9
«Исландия», 1899 год
Константин Дмитриевич Бальмонт
«Валуны, и равнины, залитые лавой,
Сонмы глетчеров, брызги горячих ключей.
Скалы, полные грусти своей величавой,
Убелённые холодом бледных лучей…»
Под горячими ключами в своём стихотворении «Исландия» Константин Бальмонт подразумевал гейзеры. Что отличает гейзеры от прочих тёплых и горячих источников? Поясните свой ответ, руководствуясь законами физики.
Для любознательных: Глетчеры – это ледники (Gletscher по-немецки). Гейзеры – источники, которые периодически, через определённые промежутки времени выбрасывают фонтаны горячей воды и пара. Слово «гейзер» исландского происхождения; происходит от Geysa, что означает хлынуть. Гейзеры встречаются не только в Исландии. Ими можно полюбоваться также в США (на территории Йеллоустонского национального парка), Новой Зеландии, Японии. В России гейзеры сосредоточены, и притом в большом количестве, на Камчатке.
Для любознательных: Гейзер «Старый служака» (Old Faithful) – один из самых знаменитых гейзеров на Земле. Он расположен в Йеллоустонском национальном парке. Впервые гейзер предстал перед глазами европейцев в 1870 году в ходе экспедиции Уошберна, Лэнгфорда и Доана. Во время одного извержения «Старый служака» выбрасывается от 14 до 32 тысяч литров кипящей воды на высоту от 30 до 50 метров. Продолжительность извержения составляет от полутора до пяти минут.
«Старый служака» – самый предсказуемый гейзер на Земле.
Интервалы между его извержениями составляют, в среднем, час, но могут варьироваться от сорока пяти минут до двух часов.
Именно благодаря своей предсказуемости гейзер «Старый служака» приобрёл необыкновенную популярность и стал наиболее часто фотографируемым из своих собратьев
Задача №10
«Измаил-Бей», 1831 год
Михаил Юрьевич Лермонтов
«Шумит Аргуна мутною волной;
Она коры не знает ледяной,
Цепей зимы и хлада не боится;
Серебряной покрыта пеленой,
Она сама между снегов родится,
И там, где даже серна не промчится,
Дитя природы, с детской простотой,
Она, резвясь, играет и катится!…»
Почему горная река Аргуна «коры не знает ледяной» – не замерзает даже суровой зимой? Каковы причины образования серебряной пелены, укутывающей реку? Поясните, о каких тепловых явлениях идёт речь в этом отрывке.
Задача №11
«Водопад», первая половина 1830 года
Николай Михайлович Языков
«Море блеска, гул, удары,
И земля потрясена;
То стеклянная стена
О скалы раздроблена,
То бегут чрез крутояры
Многоводной Ниагары
Ширина и глубина!…»
Что происходит с потенциальной энергией, которую имела вода в верхней части водопада, когда вода достигает его основания?
Для любознательных: Первая энергосистема современного типа – гидроэлектростанция Ниагарского водопада была открыта 25 августа 1895 года. Эту дату можно считать днём рождения не только гидроэнергетики, но и вообще электроэнергетики как таковой: впервые были построены мощная промышленная электростанция и питаемые ею сети переменного тока.