Качественные задачи по физике в средней школе и не только…

У Винкеля и Нуллибера в лаборатории были два одинаковых кипятильника, однако у одного из кипятильников сломалась вилка. Друзья решили подключить оба кипятильника к целой вилке, чтобы получить более мощное устройство. Однако это можно сделать двумя разными способами. Винкель считает, что подключать надо последовательно, а Нуллибер – что параллельно. Кого вы поддержите и почему?

23. Магнитные силы. Магнитное поле

188. Сбить с курса

«…Около трех часов ночи со старым Томом, утомленным долгой вахтой, произошло что-то похожее на явление гипнотизма: глаза его, слишком долго устремлявшиеся на светящийся круг нактоуза [деревянный ящик, в котором размещались навигационные приборы, в том числе компас. – Авт.], вдруг перестали видеть, и он оцепенел в сковавшей его дремоте. Он не только ничего не видел, но, если бы даже его сильно ущипнули, он, вероятно, ничего не почувствовал бы. Он не заметил, как по палубе скользнула какая-то тень.

Это был Негоро. Судовой кок подкрался к компасу и подложил под нактоуз какой-то тяжелый предмет, который он принес с собой. С минуту он смотрел на освещенную в нактоузе картушку и затем бесшумно исчез.

<…>

Том через мгновение очнулся. Он бросил взгляд на компас… Ему показалось – могло ли быть иначе? – что “Пилигрим” сошел с курса. Том повернул штурвал и направил корабль прямо на восток… Так ему по крайней мере казалось.

Но вследствие отклонения стрелки, о котором вахтенный рулевой, конечно, и не подозревал, курс корабля, измененный на четыре румба, взят был теперь на юго-восток».

Что Негоро подложил под нактоуз?

189. Север или юг?

Стрелка компаса поворачивается вдоль линий магнитного поля. Если ее поднести к магниту, она развернется северным концом к южному полюсу магнита. Почему же во время путешествий она показывает направление на север?

190. Где же север?

Если вы находитесь на линии, соединяющей географический и магнитный полюса Арктики ровно посередине между ними, как вам с помощью компаса добраться до географического полюса?

191. Задача для Золушки

Золушка опрокинула банку с латунными гайками в ведро со стальными, а фея, как назло, оказалась в отпуске. Трудолюбивая девушка уже собирается разделять все вручную, вместо того чтобы пойти на бал. Как можно упростить ей задачу?

192. Одинокий полюс

Можно ли получить два однополюсных магнита, разломав магнит пополам?

193. Намагничен ли брусок?

Что можно сказать о намагниченности железного бруска, если северный конец стрелки компаса притянулся, когда брусок поднесли вплотную к компасу средней частью? А если северный конец стрелки притянулся к бруску, когда брусок поднесли к компасу одним из концов? А если и со вторым концом бруска произошло то же самое?

194. Поймать ток с поличным

Когда магнит поднесли северным полюсом к петле с током (рис. 25), петля притянулась к магниту. Сможете ли вы определить, в каком направлении течет ток: от клеммы 1 к клемме 2 или наоборот?

Рис. 25

195. «Короткорукий» магнит

Винкель уронил стальную иглу в узкую щель между половицами. Нуллибер предложил достать ее магнитом, но вот незадача: щель оказалась довольно глубокой, а магнит – не очень мощным. Просунуть его в щель невозможно, а с поверхности пола он до иглы «не дотягивается». Как справиться с этой ситуацией?

196. Упрямый соленоид

В соленоиде – изолированном проводнике, скрученном в длинную спираль, – при включении в электрическую цепь возникает магнитное поле, превращающее его в подобие магнита – электромагнит. Если спиральный проводник подключен так, как изображено на рис. 26, как будут расположены полюсы электромагнита?

Рис. 26

Поменяется ли полярность, если соленоид подключить наоборот? А если изменить направление намотки на противоположное?

197. «Невозможный» электромагнит

Можно ли изготовить электромагнит, на обоих концах которого будут одноименные магнитные полюса?

24. Магнитная индукция

198. Металл под запретом

Во многих современных квартирах стоят индукционные плиты (варочные панели). Сама плита занимает совсем немного места, и под ней остается внушительное пространство. Однако производители настоятельно не рекомендуют использовать это пространство для хранения металлической посуды. Почему?

199. Магнитная несправедливость

Почему движением магнита можно создать ток в любом металлическом проводнике, но сам магнит притягивает только некоторые металлы?

200. Распознать магнит амперметром

Как определить, намагничен ли брусок, если у вас нет второго магнита (и компаса в том числе), но есть кусок медного провода и амперметр?

Решения

I. Знакомство с физикой

1. Физические измерения

1. Приумножить и измерить