Качественные задачи и их решение

Качественные задачи-  вопросы, ответить на которые сразу сможет только очень опытный и знающий человек, а на некоторые вопросы с трудом ответит и специалист-физик, так как они требуют серьезного исследования.

Вот примеры нескольких качественных задач.

Задача №1

После дождя заднее стекло автомобиля покрыто капельками воды. В каком случае они исчезнут быстрее: если автомобиль движется или стоит?

Ответ:На заднем стекле автомобиля капли исчезают со временем из-за испарения. Если автомобиль движется, то пары воды уносятся ветром. Если автомобиль стоит, то насыщенный пар, образующийся у поверхности капель, препятствует их испарению. Таким образом, капли исчезнут быстрее, если автомобиль движется.

Задача №2

Чем объяснить образование цветных пятен на поверхности воды в тех местах, где она загрязнена нефтью, бензином или смазочным маслом?




Ответ: Радужные полосы в тонких плёнках возникают в результате интерференции световых волн, отражённых от верхней и нижней границ плёнки. Волна, отражённая от нижней границы, отстаёт по фазе от волны, отражённой от верхней границы. Величина этого отставания зависит от толщины плёнки и от длины световых волн в плёнке. Вследствие интерференции будет происходить гашение одних цветов спектра и усиление других. Поэтому места плёнки, обладающие разной толщиной, будут окрашены в различные цвета.

Задача №3

Почему в самолёте закладывает уши? Что рекомендуется делать, чтобы избежать этих неприятных ощущений?

Ответ: Давление воздуха в ухе (а точнее в барабанной полости) в норме должно быть равно атмосферному. Когда самолет набирает высоту, атмосферное давление снижается, возникает разница давлений и одна из сторон вдавливает перепонку, что мы ощущаем как заложенность в ухе.
Чтобы давление в среднем ухе стало равно атмосферному, нужно сделать несколько глотательных движений или широко открыть рот. При этом увеличивается просвет евстахиевой (слуховой) трубы, которая соединяет полость среднего уха с носоглоткой.

Задача №4
Массивную дверь ребёнок может закрыть, а открыть её ему бывает не под силу. Почему?



Ответ: При закрывании двери преодолевается сила трения возникающая в шарнирах. А при открывании двери необходимо преодолеть не только силу трения в шарнирах, а также трение двери о косяк.

Задача №5

Где больше грузоподъёмность одной и той же баржи: в речной или в морской воде?

Ответ:Плотность речной воды меньше, чем морской, т.к плотность обычной воды 1000 кг/м³, а соленой 1030 кг/м³. Значит сила Архимеда в морской воде будет больше. То есть баржа может поднять груз с большей силой тяжести и не утонуть. Значит грузоподъемность одной и той же баржи в морской воде больше.

Задача №6

Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно сказать о взаимодействии между частицами этих веществ? Почему частицы мела не отпадают от поверхности доски?

Ответ: Силы притяжения между молекулами мела слабее, чем между молекулами мрамора, и, когда мы пишем мелом на доске, частички мела отслаиваются и остаются на доске, удерживаясь на ней благодаря силам межмолекулярного сцепления.

Задача № 7

Почему автомобиль с неисправными тормозами запрещается буксировать с помощью гибкого троса?

Ответ:Буксируемый автомобиль вследствие инерции при торможении буксирующей машины не сможет сразу остановиться и «наедет» на нее. 

Задача №7
Для чего у рюкзака делают широкие лямки?

Ответ:Для того, чтобы  давление на плечи было меньше , поскольку p=F/S, при увеличении площади(знаменателя) и неизменной силе, давление будет уменьшаться.

Задача № 8

Гвоздь забили в бревно, затем вытащили его. Одинаковую ли при этом совершили механическую работу?




Ответ: При забивании гвоздя совершили большую работу, так как нужно было не только преодолевать силу трения, но и разрывать волокна дерева.

Задача № 9

В какой реке горной или равнинной – каждый кубометр текущей воды обладает большей кинетической энергией?


Ответ:Каждый кубический метр текущей воды обладает большей кинетической энергией в горной реке, нежели в равнинной, т. к. скорость течения (движения) воды в этом случае выше.

Задача № 10

Почему голос становится высоким, если человек вдохнет гелий?

Ответ:Резонансные частоты полости рта (как и всякой другой полости, заполненной газом) пропорциональны скорости звука в заполняющем ее газе. Скорость звука в гелии выше, чем в воздухе, поэтому голос становится более высоким.