Закон сохранения энергии в электричестве (стр. 2 )

Задание 7 (2 балла). Оцените расстояние от своего корпуса до школы двумя способами:

- по количеству шагов,

- по времени движения (пешком или бегом), зная среднюю скорость передвижения.

Сравните полученные результаты.

Задание 8 (3 балла). Оцените свою толчковую скорость при прыжке вверх.

Задание 9 (3 балла). Оцените скорость приземления человека при прыжке с высоты второго (третьего, четвертого и так далее) этажа.

Задание 10 (5 баллов). Оцените максимальное число приседаний, которое вы можете сделать в течение минуты, не используя каких-либо приспособлений. Проверьте экспериментально свои расчеты.

(В книге рекордов Гиннесса регистрируется чемпион в этом виде - 66)

Задание 11 (5 баллов). Оцените мускульные возможности своей руки.

Задание 12 (5 баллов). Считая поперечное сечение средней части плечевой кости равным 3,3 см2, рассчитайте тот максимальный груз, который сможет выдержать эта кость вашей руки, находясь в вертикальном положении.

Задание 13 (10 баллов). Рассчитайте силу и энергию удара каратеиста для бруска, выполненного из дуба. Сложнее или легче для спортсмена операция с дубовым бруском, нежели с бетонным?

2. Задачи-вопросы

2.1. Знаете ли вы, почему…

(1 балл за каждый правильный ответ)

… в невесомости нельзя принимать пищу и пить из обычной посуды?

1.  … сок поднимается по стволам деревьев вверх, а не опускается вниз согласно закону всемирного тяготения?

2.  ...насекомые, летающие над нами, жужжат? И почему они именно жужжат, а не рычат?

3.  ...чтобы в жаркую погоду сохранить сосуд с водой холодным, его постоянно оборачивают мокрой тканью?

4.  … зимой в ветреную погоду кажется холод­нее, чем есть на самом деле?

5.  ... опытный баскетболист, принимая сильно посланный мяч, расслабляет руки и слегка подается назад вместе с мячом?

6.  …автомобиль, въезжая на гору, практически всегда снижает скорость движения?

7.  …в гололед на горизонтальной дороге можно устоять, а на горке – практически нет?

8.  ... верхние спицы катящегося колеса иногда сливаются для глаз, в то время, как нижние видны раздельно?

9.  …в невесомости нельзя принимать пищу и пить из обычной посуды?

10. …дальность полета камня, брошенного с груженой баржи или с легкой надувной резиновой лодки, разная. В каком случае камень полетит дальше?

11. … дождевые капли в безветренную погоду оставляют на стекле движущегося автомобиля наклонные полосы?

12. … если идти в дождливую погоду по проселочной дороге, то забрызганными оказываются не только обшлага брюк, но и внутренняя сторона их, причем, намного выше, чем снаружи?

13. … если концы длинной деревянной палки положить на два стакана и резко ударить по ней в середине молотком, она переломится, а стаканы останутся целы?

14. …когда мы смотрим из окна движущегося вагона, то видим, что все предметы за окном "бегут" навстречу поезду - чем дальше предмет, тем медленнее он "бежит"?

15. …на скоростных автомобилях ставят двигатели значительно большей мощности, чем обычно?

16. …не сближаются предметы, хотя на них действует сила тяготения?

17. … обычные способы взвешивания тел на Полюсе Земли и на Экваторе дают разные результаты для его массы? Какие способы определения массы не будут зависеть от широты точки взвешивания?

опытный баскетболист, принимая сильно посланный мяч, расслабляет руки и слегка подается назад вместе с мячом?

19. …по вогнутому ненадежному мосту нужно ехать очень медленно, а по выпуклому - наоборот, очень быстро?

20. …по бревну, проложенному через быстрый ручей, лучше перебежать, чем перейти?

по скользкой дороге рекомендуется ходить короткими шагами?

22. …при кладке кирпичных печей используют глиняный раствор, а не цементный (более прочный)? Учесть, что для кладки печей используют желтый кирпич, сделанный из глины?

23. …. при разбавлении за­варки кипятком в прозрачном стакане видно, что чай светлеет, а если следить за цветом чая в непрозрачном цилиндрическом стакане (естественно, наблюдая нe сбоку, как в первом случае, а сверху, то кажется, что он не ме­няется?

24. …при резком торможении на повороте автомобиль "заносит", т. е. резко разворачивает поперек дороги?

пуля, выпущенная из ружья и попавшая в стекло, оставляет в нем маленькое аккуратное отверстие, а брошенная рукой - разбивает стекло на кусочки?

26. …реки, текущие даже по совершенно плоской однородной почве, изгибаются?

27. …слабо надутый футбольный мяч трудно отбить на большое расстояние?

скорость полета стрелы зависит от формы лука?

29. …стальной шарик хорошо отскакивает от мраморной плиты и хуже – от асфальта?

30. …у Луны нет атмосферы?

31. …хрупкий предмет разбивается, если его роняют на жесткий пол, и остается целым, если он падает на мягкую подстилку?

32. …чтобы разыскать прокол в надувном матрасе, можно для создания давления, положить на него стопку книг? Будет ли струйка воздуха из отверстия столь же интенсивной, если эти книги разложить двумя стопками?

33. …большегрузные животные (киты, бегемоты) предпочитают водную стихию земному существованию?

вставая со стула, мы либо подаемся туловищем вперед, либо пододвигаем под стул ноги?

35. …встав спиной к стене и прислонив к стене пятки, невозможно достать пальцами рук ноги, не согнув их в коленях?

36. …и каким образом Природа совместила необходимость прочности скелета земных представителей фауны с минимальной массой его?

37. … можно управлять движением велосипеда при езде "без рук"?

наседка не раздавливает яйца, в то время, как птенец без труда пробивает скорлупу изнутри?

39. …плавать в морской воде легче, чем в речной?

40. …утка при ходьбе переваливается с боку на бок, а курица нет?

41. …одним и тем же движением губ, выдыхая воздух, можно согреть руки и остудить чай?

42. …в солнечный день опытные водители не протирают мокрой тряпкой лобовое стекло, ссылаясь на то, что тогда придется это делать постоянно?

43. …в Средней Азии, где летом жарко, многие носят теплые ватные халаты, а не легкую одежду?

44. … зубной врач, осматривая пациента, вместе с другими инструментами прогревает и зеркальце?

45. …лыжники и конько­бежцы после финиша накидывают на себя пальто или одеяло, хотя на ди­станции им было очень жарко?

46. …птицы в мороз распу­шают перья?

47. …птицы могут безопасно усаживаться на провода, находящиеся под высоким напряжением?

48. …насекомые, летающие над нами, жужжат? И почему они именно жужжат, а не рычат?

49. …перед тем, как взлететь, бабочка довольно долго подрагивает крылышками?

50. …аквалангист, плавающий под водой, видит рыбака на берегу, а рыбак лишь в редких случаях может увидеть аквалангиста?

51. …вечером человек хуже различает очертания предметов, чем днем?

52. … даже в чистой воде человек видит плохо?

53. …размеры вашего тела заметно изменяются, если смотреть на себя сквозь толщу воды?

54. …чтобы лучше видеть, близорукие люди щурят глаза? …

55. …остывают на воздухе горячие предметы, хотя воздух плохо проводит тепло?

2.2. Знаете ли вы, как определить…

(2 балла за каждый правильный ответ)

1.  …вес пойманной рыбы, если кроме ровной прочной удочки и буханки хлеба массой в 0,5 кг в наличии больше ничего нет? ?

2.  …вес своего товарища, зная точно свой собственный вес?

3.  …где верх, а где низ, если, нырнув на большую глубину, аквалангист потерял ориентиры?

4.  …давление в толще морской воды на глубине 1200 м - максимальной глубине погружения кашалота?

5.  ... диаметр футбольного мяча c помощью деревянной линейки?

6.  …диаметр небольшого шарика с помощью мензурки?

7.  ... диаметр проволоки, из которой изготовлена спираль в лампе накаливания. Лампа при этом должна оставаться целой.

8.  … длину медной проволоки, находящейся в мотке, если в распоряжении есть только батарейка, амперметр, вольтметр и штан­генциркуль, но нет ни линейки, ни рулетки.

9.  …знаки полюсов автомобильной аккумулятор­ной батареи, пользуясь переносной лам­пой из шоферского набора, куском про­волоки и компасом?

10. …из нескольких сортов фильтровальной бумаги тот, в котором поры меньше, не применяя никаких прибо­ров, кроме ножниц?

11. …как долго продлится наполнение водой большого бака известного объема гибким шлангом, снабженным цилиндрической насадкой, пользуясь только линейкой?

12. …какой из двух одинаковых стальных стержней намагничен, а какой - нет?

13. …куда течет вода в водопроводной трубе?

14. …массу линейки с помощью гирьки известной массы?

массу лодки, в которой вы находитесь, располагая только длинной веревкой и знанием собственной массы?

16. …массу тела, если известно, что чашечные весы, которыми вы можете пользоваться, "неправильные", зато гири - "правильные"?

17. …меняется ли что-либо в расположении китов относительно поверхности воды, когда они заплывают в сильно опресненные лагуны Чукотского побережья? Если меняется, то что? Если не меняется, то почему?

18. …намагничена иголка или нет, используя магнитный брусок?

19. … начальную скорость пули игрушечного пистолета, располагая только рулеткой

объем вашей комнаты с помощью достаточно длинной и тонкой нити, часов и гирьки?

21. …объемный расход воды (т. е. объем воды, вытекающий из крана за единицу времени)?

22. … плотность дерева, из которого изготовлена палочка, плавающая в узком цилиндрическом сосуде, имея только линейку?

23. … плотность сахарного песка, пользуясь только бытовой мензуркой?

24. … по возможности точнее толщину листа бумаги в тетради или книге?

25. … по возможности точнее толщину фольги для обертывания шоколадных конфет?

26. …по очкам, через которые на вас смотрит ваш собеседник, близорукий или дальнозоркий человек перед вами?

27. …прочность рыболовной лески с помощью гири 1 кг и транспортира,

28. …прочность рыболовной лески с помощью гири 1 кг и рулетки?

29. …что содержимое цилиндрического стакана, до краев наполненного водой, разделилось на две одинаковые части, располагая еще одним сосудом, но другой формы и несколько меньшего объема?

30. … силу давления на кита на этой глубине, считая площадь его поверхности равной примерно 126 м2?

31. …скорость вытекания воды из неплотно закрытого водопроводного крана (вода вытекает тонкой струйкой) с помощью только одной линейки?

32. …скорость дождевых капель в безветренную погоду по следу, оставляемому на окне движущегося вагона?

33. …скорость истечения воды из водопроводного крана с помощью цилиндрической банки, секундомера и штангенциркуля?

сопротивление включенной в сеть электрической лампочки по указанным на ней параметрам?

35. …сопротивление электрического утюга с помощью электросчетчика и лампочки известной мощности?

36. … среднюю плотность тела кита? Меняется ли эта величина в зависимости от глубины погружения животного в океане?

37. …фокусное расстояние предложенной вам линзы?

38. …хотя бы приблизительно массу рыбы, пойманной в реке, если в наличии есть ровная прочная удочка и буханка хлеба массой в 0,5 кг?

что в трехлитровой кастрюле налито ровно 1,5 л воды?

ширину реки в шагах (разумеется приблизительно) с помощью сорванной на берегу травинки?

высоту горы с помощью нагревателя, кастрюльки с водой и точного термометра?

2.3. Знаете ли вы, как доказать, что …

(3 балла за каждый правильный ответ)

1.  …средняя плотность человеческого тела близка к плотности воды.

2.  …объем человеческого тела в литрах численно равен его массе, выраженной в килограммах.

3.  …плотность свежих куриных яиц больше плотности яиц после длительного хранения.

4.  .… архимедова сила не всегда зависит от глубины погружения тела.

5.  …. плотность льда меньше плотности воды. Ведь именно это обеспечивает существование живых организмов на дне водоемов в зимнее время.

3. Наблюдения

(3 балла за каждое выполненное задание)

Сейчас лето, пора школьных каникул. Можно не торопиться и оглянуться вокруг себя. Уверяем вас, что с высоты своих знаний, полученных в течение учебного года, вы увидите мир совершенно другими глазами.

1.  Посадите на палочку или травинку каплю воды. Встаньте спиной к Солнцу и осторожно поднимайте каплю. Когда лучи Солнца образуют с направлением глаз угол около 420, прозрачная капля вдруг вспыхнет чрезвычайно чистым по тону цветом. Если осторожно перемещать каплю по дуге окружности, можно увидеть все цвета радуги. Все цвета радуги – это сколько? И какие?

2.  Понаблюдайте, при каком соотношении дневной и ночной температур воздуха утренняя роса на траве обильнее: при маленькой или большой разнице температур? Как можно объяснить ваше наблюдение?

3.  Капелька росы на травинке или листике может служить маленьким микроскопом. Его очень просто сделать самому. Для этого нужно взять плотную бумагу, проколоть в ней иголкой дырочку и на нее аккуратно посадить каплю воды. Если теперь поднести капельку очень близко к газетному тексту, то вы увидите сильно увеличенную букву. Чем меньше капелька, тем больше увеличение. С помощью такого микроскопа можно рассматривать любые очень мелкие предметы. Кстати, в первом микроскопе, изобретенном Левенгуком, все было сделано именно так, только капелька была стеклянной. А как определить увеличение такого микроскопа?

4.  Понаблюдайте за движением крыльев и положением лапок птиц во время взлета, полета, парения в воздухе и посадке. Что обеспечивает птице возможность держаться в воздухе? При всех ли погодных условиях возможно парение птицы? Если есть такая возможность, понаблюдайте за положением перьев в крыле птицы во время взлета и во время посадки. Сможете ли вы объяснить, почему крыло птицы состоит из отдельных перьев, а не является сплошной перепонкой?

5. Понаблюдайте, какого цвета тени отбрасывают цветные воздушные шарики в ясный солнечный день? Могут ли тени иметь цвет, и как объяснить ваши наблюдения?

6. В вашем отряде или в учебной группе обязательно найдется человек, который носит очки. Попытайтесь, глядя на этого человека в очках, определить, каким дефектом зрения он страдает: дальнозоркостью или близорукостью. По каким признакам вы смогли это установить?

7. Иногда может «ударить током», если просто пройтись по ковру. Може­те ли вы более подробно объяснить, что именно происходит? Почему, на­пример, «бьет током», когда вы идете по ковру, но ничего не слу­чается, если вы стоите на нем? Почему эти эффекты зависят от вре­мени года?

4. Задачи для самостоятельного решения

Задача 4.1. Винни-Пух и Пятачок одновремен­но отправились в гости друг к другу. Но поскольку Винни-Пух всю дорогу сочинял очередную «шумелку», а Пя­тачок считал пролетавших галок, они не заметили друг друга при встрече. После встречи Пятачок подошел к дому Винни-Пуха через четыре ми­нуты, а Винии-Пух подошел к дому Пятачка через одну минуту. Сколько минут был в пути каждый из них? (2 балла)

Задача 4.2. Однажды Красная Шапочка решила навестить бабушку. Путь ей предстоял не близкий. Сначала она треть пути неспешно шла по дорожке со скоростью υ. Затем, проголодавшись, села на пенек и съела несколько пирожков. Потратив на еду много времени, девочка загрустила, так как уже начало темнеть. Но тут из леса выбежал Серый Волк. Он любезно согласился подвезти её на себе до бабушки со скоростью 3υ. В результате получилось, что на всё путешествие девочка потратила столько же времени, сколько потребовалось бы при движении с постоянной скоростью υ. Сколько пирожков скушала Красная Шапочка во время отдыха на пеньке? На каждый пирожок она затрачивала одну девятую времени всего своего путешествия. (2 балла)

Задача 4.3. Ахиллес догоняет черепаху на прямой дороге. В начальный момент расстояние между ними 1 км. Начальные скорости Ахиллеса и черепахи равны 10 м/с и 10 см/с соответственно. Через каждую секунду их скорости скачком изменяются. Скорость Ахиллеса убывает на 1% от своего текущего значения, а скорость черепахи возрастает на 1% от своего текущего значения. На какое минимальное расстояние сможет приблизиться к черепахе Ахиллес и через сколько времени от начала погони? (3 балла)

Задача 4.4. Машина скорой помощи, спешащая к боль­ному с сердечным приступом, стоит у самого железнодорожного переезда, который станет свободным только через tо=29 с из-за прохо­дящего мимо поезда. Через какое минималь­ное время, считая от момента освобождения поездом переезда, врач может прибыть к боль­ному? Расстояние от переезда до больного l =330 м, масса машины m = 1,8 т. Счи­тать, что максимальные значения силы тяги и силы торможения у машины не зависят от ско­рости, численно одинаковы и равны F = 1,8 кН. (3 балла)

Задача 4.5. За директором завода каждое утро в 8 часов приезжает машина и отвозит директора на завод, расположенный в нескольких километрах от его дома. Однажды директор вышел из дома в 7 часов и пошел по шоссе по направлению к заводу. Вскоре он встретил свою машину, сел в нее и приехал на завод на 12 минут раньше обычного. В котором часу директор встретил свою машину. (3 балла)

Задача 4.6. Два зайца состязаются в беге. Вначале стартовал первый заяц и бежал с постоянным ускорением. Второй заяц замеш­кался на старте на время х, но бежал с большим ускорением и догнал первого, причем в этот момент его скорость была в 2 раза больше, чем у первого зайца. Через какое время после выстрела стартового пистолета это произошло? (3 балла)

Задача 4.7. Группа индейцев племени Хитачи, двигаясь по тропинке со скоростью 3,6 км/ч, растянулась на 240 м. Вдруг замыкающий услышал звуки шагов бледнолицых. С этой вестью он посылает самого быстроногого индейца к вождю, который находится впереди группы. Индеец бежит со скоростью 7 м/с и, мгновенно выполнив приказ, возвращается к замыкающему группы с той же скоростью. Сколько времени индеец потратил на исполнение приказа? (3 балла)

Задача 4.8. Заяц убегает от Волка по прямой, двигаясь равномерно. В начальный момент времени расстояние между Зайцем и Волком s = 36 м, а скорость Волка v0 = 14 м/с. Волк устает и через каждые Δt = 10 с (в моменты времени Δt, 2Δt, ЗΔt…, считая от начала движения) уменьшает свою скорость на Δv = 1 м/с. С какой скоростью v должен бежать Заяц, чтобы Волк его не поймал? (4 балла)

Задача 4.9. На горизонтальной поверхности льда на­рисована окружность радиусом R = 10 м. В цен­тре окружности находится заяц, а волк - на окружности (рис.). Заяц двигается по прямой с постоянной ско­ростью v0 = 2 м/с. Волк должен двигаться по окружности так, чтобы расстояние между ним и зайцем все время оставалось равным началь­ному. До какой точки окружности волк сможет добраться, не нарушая правил игры? Коэф­фициент трения на льду μ = 0,06. Волк дви­жется строго по окружности, не подпрыгивая. (4 балла)

Задача 4.10. Муха заметила на столе каплю меда, пролетая точно над ней горизонтально со скоростью V0 на высоте Н. Сколько времени необходимо мухе, чтобы как можно быстрее добраться до меда, если в любом направлении она может развивать ускорение а? (4 балла)

Задача 4.11. Неопознанный летающий объект (НЛО), который висел над Землей, начал двигаться и в течение 10 с летел по прямой с постоянным ускорением 100 м/с2. Затем его ускорение упало до нуля, и еще столько же времени он летел по прямой с постоянной скоростью. Найти перемещение НЛО за 20 с и его среднюю скорость на первой половине пути. (4 балла)

Задача 4.12. Рассерженный бизнесмен вышел из налоговой инспекции, сел в джип, хлопнул дверью и дал полный газ. Дорога была ледяная, ну и колеса стали крутиться с постоянной скоростью n = 5 оборотов/с. Через сорок секунд гнев прошел. Где в этот момент окажется джип? Считайте, что диаметр колес d = 0.637 м, коэффициент трения скольжения резины по льду k = 0.051. (4 балла)

Задача 4.13. Однажды барону Мюнхгаузену понадобилось втащить на возвышенность ящик с пушечными ядрами. К его удивлению, скорость движения не изменилась после того, как ящик прошел край склона и стал двигаться горизонтально. Каков коэффициент трения между ящиком и землей? Мощность двигателя все время оставалась неизменной. Склон образует угол 45° с горизонтом. Трением между тросом и дорогой можно пренебречь. (4 балла)

Задача 4.14. Корабль злобных пришельцев из космоса представляет собой цилиндр высотой 100 м и диаметром 100 м, стоящий вертикально на плоской поверхности. Единственной уязвимой точкой корабля является маленький люк, находящийся в центре верхнего круга, да и то только в том случае, если попавший в него снаряд имеет скорость не меньше 20 м/с и прилетает под углом к вертикали не более чем 45° (данные получены из источника, заслуживающего полного доверия). В нашем распоряжении маленькая пушка, находящаяся на уровне земли. При какой минимальной скорости вылета снаряда из ствола пушки мы можем поразить корабль? Стрелять можно под любым углом и из любой точки на поверхности земли. (5 баллов)

Задача 4.15. Поздним весенним вече­ром молодой человек ростом h возвращается домой по краю горизонтального пря­мого тротуара с постоянной скоростью v (рис.). На расстоянии l от края тротуа­ра стоит фонарный столб, на котором горит фонарь на вы­соте Н от поверхности зем­ли. Нарисуйте график зави­симости скорости тени голо­вы молодого человека от рас­стояния. (5 баллов)

Задача 4.16. Лягушка массой m сидит на листе кувшинки, масса которого в 3 раза меньше массы лягушки. С какой минимальной скоростью должна прыгнуть лягушка, чтобы перелететь этот лист, длина которого L? (5 баллов)

Задача 4.17. На гладкой горизонтальной поверхности расположены доски массы m1. На первой доске сидит заяц массы m2, который может прыгать с горизонтальной скоростью v0 относительно доски. Вертикальную составляющую скорости он подбирает так, чтобы попасть на следующую доску. Заяц начинает перемещаться отдельными прыжками с первой доски на вторую, со второй на третью и т. д., при этом время отдыха на каждой доске равно времени предыдущего прыжка. Определите, какой максимальной средней скорости перемещения в горизонтальном направлении может достичь заяц, если число досок можно считать неограниченным. Трение между лапами зайца и досками очень велико. (5 баллов)

Задача 4.18. Камень массой М лежит на горизонтальной поверхности на расстоянии L от края пропасти. К камню прикреплена легкая нерастяжимая веревка, перекинутая через гладкий выступ на краю пропасти. Вверх по веревке лезет обезьяна массой m. С каким постоянным ускорением (относительно земли) она должна двигаться, чтобы успеть подняться рань­ше, чем начнет падать камень? Начальное расстояние обезьяны от выступа равно Н(Н <). Коэффициент трения камня о поверхность равен μ, причем μ М < m. (5 баллов)

Задача 4.19. Обезьяна массой m висит на нижнем конце длинной лианы на высоте h над землей. Кусок лианы массой М обрывается. Обезьяна начинает карабкаться вверх, оста­ваясь все время на высоте А. Через какое время лиана коснется земли? (5 баллов)

Задача 4.20. Муравей находится на середине соломинки длиной l (рис.). Соломинка лежит на двух опорах. Левая опора находится на расстоянии l1 = 5l /12 от левого конца соломинки, а правая - на расстоянии /2 = 13l /28 от её правого конца. На какие максимальные расстояния от середины соломинки влево и вправо может отползти муравей, чтобы соломинка при этом не перевернулась. Масса муравья в 6 раз меньше массы соломинки, а его размеры много меньше длины соломинки. Соломинку считать однородным стержнем. (5 баллов)

Задача 4.21. Для участия в Техничес­кой Олимпиаде Баренцева моря по подводному плава­нию Чебурашка изготовил радиоуправляемую модель Крокодила Гены. Однако мо­дель оказалась слишком тяжелой для своего объема - тонула в воде. Для поддержа­ния ее на плаву Чебурашка прикрепил к ней несколько герметичных полиэтиленовых пакетов с воздухом. Оказа­лось, что в соленом Баренце­вом море (плотность соленой воды ρ1 = 1050 кг/м3) модель при погружении на глубину до h1 = 7 м всплывает, а при погружении на большую глу­бину тонет. А в пресновод­ной дельте реки Печоры (плотность пресной воды ρ2= 1000 кг/м3) аналогич­ная критическая глубина погружения составляет всего h2 = 1 м. Найдите плотность модели Крокодила Гены. (5 баллов)

5. Приложение

Живые барометры

С самых древних времен за сотни и даже за тысячи лет до изобретения барометра люди отмечали изменение погоды по «эмпирическим приметам». Так называемая «народная метеорология» основывалась на наблюдениях сельского жителя, который, находясь среди природы, растений и животных, привык распознавать их поведение. Так было замечено, что перед бурей или ясным днем некоторые виды растений и некоторые домашние и дикие животные ведут себя особым образом. Тот, кто знает эти приметы, может прогнозировать с достаточной точностью изменение погоды, даже если стрелки барометра не сдвинулись ни на миллиметр. Такие прогнозы основываются на чрезвычайно тонком чутье некоторых животных, которые предчувствуют изменения в атмосфере иногда за 15 – 20 часов до их начала.

На суше неожиданно разразившаяся буря не обязательно является угрозой для жизни. В горах можно укрыться в расщелинах камней и скал. В поле можно спрятаться от дождя под ветвистыми деревьями. В населенном пункте укрыться от дождя несложно. В море же дело обстоит иначе. Здесь человек полностью находится во власти стихии, морских волн. Морские ураганы, циклоны возникают незаметно в течение 10 – 15 минут, за это время судам практически невозможно найти убежище. Многие тысячи людей становятся жертвами моря из-за того, что барометры показывают приближение бури лишь за 10 – 15 минут, когда начинается резкое снижение атмосферного давления.

Поэтому неудивительно, что ученые стараются изобрести барометры с прогнозом погоды за 10 – 20 часов до начала бури, время, в течение которого можно принять меры безопасности.

Способность различных морских животных ориентироваться под водой долгое время оставалась загадкой. Однако исследования последних лет показали, что некоторые из этих животных реагируют на электриче­ские поля, которые возникают вслед­ствие движения океанских течений в магнитном поле Земли. Полагают, что именно эти поля помогают морским существам ориентироваться под во­дой.

Под воздействием нервного импульса не­которые особые клетки начинают пропускать через мембраны поток ионов (электрический ток). У электрической рыбы эти клетки соеди­нены последовательно от головы до хвоста, и между головой и хвостом рыбы создается боль­шая разность потенциалов (разность потенциа­лов в каждой клетке равна примерно 0,15 В). Множество таких последовательных цепочек электрических клеток соединяются параллель­но. В результате возникает ток, достаточный для того, чтобы оглушить или убить жертву или врага.

Например, у гигантского морского ската Torpedo nobiliana параллельно соединены 2000 таких цепочек, каждая из которых содер­жит около 1000 соединенных последовательно электрических клеток. При подобном последо­вательно-параллельном соединении через каждую клетку течет слабый ток, а суммарный ток достаточно велик. У пресноводных электриче­ских рыб последовательно соединяется большее число клеток, так как проводимость пресной во­ды значительно меньше, и чтобы рыба могла создать ток такой же величины, разность потен­циалов между ее головой и хвостом должна быть значительно больше.

Так крупный угорь, например, вырабатывает напря­жение до 600 В при токе до 1 А. Откуда он черпает такую невероятную мощность? Происходит ли непрерывный разряд угря через морскую воду? Почему угорь не поражает током сам себя? Каким образом он реагирует на изменение давления и температуры в толще воды? Можем ли мы ответить на эти вопросы? Ясно, что ответы кроются в необыкновенных способностях слышать и видеть то, что недоступно человеческому глазу и уху.

Для биоников и для создателей кибернетических приборов, имитирующих живые организмы, настоящим сюрпризом стала медуза, прозрачный желатинообразный зонтик, встречающийся у берега моря. Хотя это существо числится среди простейших организмов, оно обладает удивительным свойством «слышать» недоступные уху человека инфразвуки. Она может воспринимать инфразвуковые колебания (8 – 13 колебаний в минуту), которые возникают при движении волн в контакте с атмосферным воздухом. Оказывается у медузы есть пузырь, наполненный жидкостью, в котором плавают камешки, опирающиеся на нервные нити. Этот пузырь является приемником медузы, органом, которым она слушает «голос» бури. Колебания волн оказывают давление на камешки, а те передают импульсы нервам. Когда колебания превышают критический порог, так называемый, порог бури, медуза принимает защитные меры – удаляется от берега, уходит на глубину, где нет такого волнения, как на поверхности моря или океана.

Именно такой механизм и был положен учеными в основу создания резонатора, улавливающего инфразвуки и предсказывающего бурю за 15 часов.

Вот любопытные данные о «метеорологическом поведении» животных и растений.

Приметы дождя и бури:

¨  Ласточки ловят насекомых низко над землей

¨  Коровы поднимают головы вверх и с жадностью втягивают воздух, а надои молока снижаются

¨  Куры ищут места для насеста как можно выше

¨  Рыбы выпрыгивают из воды и ловят мошек на лету или не клюют на удочку, если погода испортится на несколько дней

¨  Лягушка прячется на дно банки, куда ее поместили

¨  Собака свертывается клубком

¨  Филин и сова кричат пронзительно

¨  Белки ведут себя неспокойно

¨  Перед дождливым днем накануне вечером животные с жадностью едят корм

¨  Кошка ищет воду и пьет больше обычного

¨  Куры и воробьи купаются в пыли, а затем распускают перья

¨  Гуси летают с шумом в стае

¨  Жаворонки сидят неподвижно на полях и распускают перья

¨  Тюлени укрываются на мелководье у берега или за скалами и ведут себя неспокойно

¨  Растения на полянах, низменных сенокосных угодьях, на склонах холмов пахнут сильнее обычного, листья кажутся увядшими

Приметы хорошей погоды

¨  Лягушки поднимаются по стенам банки

¨  Ласточки летают на большой высоте

¨  Птицы весело и звонко поют

¨  Собаки спят, положив голову на вытянутые лапы

¨  Бабочки скапливаются на лугах и в садах

¨  Пчелы активно летают

¨  Жаворонки перелетают по пашне с места на место

¨  У метеочувствительных растений раскрыты венчики

¨  Листья растений кажутся свежими, а цветки пахнут умеренно.

Почему человек не стал великаном

Д. Сигаловский

Гипотез о причинах вымира­ния гигантских древних жи­вотных много, но факт остает­ся фактом — исполины оста­лись только в океане.

«Гольбасто момарен эвлем гердайло шефинмол-лиоллигу, могущественнейший император Лилипутии» выделял Гулливеру столько еды и питья, сколько требовалось для прокормления 1728 лилипутов. А это ведь могло погубить Гулливера...

Кто из нас в детстве не читал о Гулли­вере, о его приключениях сперва в ко­ролевстве Лилипутия, а затем в коро­левстве Бробдингнег. В Лилипутии все предметы, звери, растения были со­вершенно такими же, как в нашем мире, но в двенадцать раз меньше. Зато в королевстве Бробдингнег все было в двенадцать раз больше, чем в привычном нам мире. Жизнь в обоих королевствах протекала так же, как в нашем мире в восемнадцатом веке, когда Джонатан Свифт писал свое «Путешествие Гулливера». А как вы думаете, могут ли в земных условиях существовать на самом деле Лилипутия и Бробдингнег? Почему человек не стал великаном?

Мы живем в мире, где действует тяготение. И размеры всего живого (и не только живого) на Земле так или иначе связаны с тяготением. А как оно сказалось бы на лилипутах и бробдингнегах? Физическое строение у них совершенно такое же, как у Гулливера, т. е. у обычного человека, только все линейные размеры у пер­вых уменьшены в 12 раз, а у вто­рых — во столько же раз увеличены. Вес тела пропорционален его объему, поэтому вес великана из книги Свифта будет в 123≈1700 раз больше веса Гулливера, а вес лилипута — во столько же раз меньше. Значит, если обычный человек весит, скажем, 600 Н, то великан будет весить около 1 Н. Какой же скелет выдержит такой вес?

Это зависит от прочности костей. Прочность пропорциональна площади поперечного сечения, т. е. квадрату линейных размеров. Так что при про­чих равных условиях кости великана будут только в 144 раза прочней костей человека, и поэтому на каждую кость будет приходиться нагрузка в 12 раз большая, чем у человека. (Представляете, как бы вы себя чувст­вовали, если бы на плечах у вас сидело 11 человек!) Это, кстати, понимал еще Галилей. Вот что он писал: «Если бы кто-нибудь пожелал сохранить в гро­мадном великане те же пропорции конечностей, что и у обычного чело­века, то он должен был бы подыскать более твердый и более прочный мате­риал для костей или согласиться на меньшую крепость великана по срав­нению с человеком среднего роста; если бы великан был необыкновенно большой высоты, то он бы упал и был бы раздавлен собственной тяжестью».

Теперь вы понимаете, почему на су­ше нет животных крупнее слона? А вот в океане живут и гораздо более крупные животные. В среде, где тяго­тение хотя бы частично компенси­руется действием других сил, живот­ные достигают огромных размеров. Поэтому в океане и развились такие гигантские млекопитающие, как кито­образные, масса которых во много раз превышает массу самых крупных жи­вотных, обитающих на суше. Так, масса слона достигает 6 тонн, а масса кита может достигать и 100 тонн. Кстати, если сравнить кости близких по строению животных разных разме­ров, например льва и кошки, то ока­жется, что кости льва отнюдь не являются увеличенной копией костей кошки. В них нарушен масштаб изменений, они гораздо толще, чем полагалось бы при их длине.