Это точно не магия?
Почему человека не бьёт током внутри металлической клетки во время демонстрации молний?
Потому что работает клетка Фарадея.
Электрический заряд распределяется по внешней поверхности проводника. Внутри металлической оболочки электрическое поле практически отсутствует.
Почему в микроволновке еда нагревается неравномерно?
Из-за стоячих волн.
Внутри печи возникают стоячие электромагнитные волны. В узлах нагрев слабее, в пучностях — сильнее.
Почему в ложке отражение переворачивается?
Ложка — это вогнутое и выпуклое зеркало.
Вогнутая поверхность может давать перевёрнутое изображение, если предмет находится дальше фокуса.
Почему человек может лечь на тонкий лёд и не провалиться, а стоя — проваливается?
Из-за давления.
Лёжа человек увеличивает площадь опоры — давление уменьшается, лёд выдерживает.
Можно ли в космосе «толкнуть» спутник, если нет воздуха?
Да.
Воздух не нужен. Работает третий закон Ньютона. Отталкивая что-то, вы сами получаете импульс.
Почему молния чаще ударяет в высокие здания?
Потому что там сильнее электрическое поле.
На острых и высоких предметах заряды накапливаются сильнее, напряжённость поля увеличивается, воздух легче пробивается разрядом.
Почему у гитары струны разной толщины издают разные звуки?
Из-за разной частоты колебаний.
Частота зависит от длины, натяжения и массы струны. Толстые струны колеблются медленнее — звук ниже.
Почему карандаш в стакане с водой кажется «сломленным»?
Из-за преломления света.
Свет меняет направление при переходе из воды в воздух. Глаз «продлевает» лучи по прямой, поэтому видим смещение.
Почему ремни безопасности спасают жизнь при аварии?
Из-за инерции.
Тело продолжает движение вперёд при резкой остановке машины. Ремень увеличивает время торможения — сила удара уменьшается.
Если батарейку подключить к идеально проводящему проводу без сопротивления — что будет?
Короткое замыкание.
По закону Ома ток стал бы огромным. На практике ток ограничен внутренним сопротивлением батареи, иначе она перегреется.
Почему телефон может заряжаться без проводов?
За счёт электромагнитной индукции.
Переменное магнитное поле от зарядной станции создаёт ток в катушке телефона.
Почему звук не распространяется в космосе?
Нет среды для передачи колебаний.
Звук — это механическая волна. В вакууме нет частиц, которые могли бы колебаться.
Почему звёзды «мерцают», а планеты почти нет?
Из-за колебаний атмосферы.
Свет от далёкой звезды проходит через слои воздуха разной плотности и постоянно преломляется. Планеты выглядят как диски — эффект меньше заметен.
Почему спасательный жилет удерживает человека на воде?
Благодаря силе Архимеда.
Жилет увеличивает объём тела без значительного увеличения массы. Выталкивающая сила становится больше веса.
Если под водой открыть глаза — видим ли мы предметы там же, где они есть?
Нет.
Из-за преломления предмет кажется ближе. Свет меняет направление при переходе между средами.
Человек касается оголённого провода 220 В и остаётся жив. Как такое возможно?
Если нет замкнутой цепи через тело.
Ток течёт только при наличии замкнутой цепи и разности потенциалов. Если человек изолирован от земли и касается только одного провода, ток через тело может быть очень малым.
Можно ли «раскачать» здание, если все люди внутри начнут прыгать одновременно?
Теоретически — да, если частота совпадёт с собственной частотой здания.
Любое здание имеет собственную частоту колебаний. Если внешняя сила действует с той же частотой (резонанс), амплитуда может увеличиться. На практике инженеры учитывают это при проектировании.
Почему небо голубое, а закат красный?
Из-за рассеяния света в атмосфере.
Короткие волны (синие) рассеиваются сильнее — поэтому днём небо голубое. На закате свет проходит длинный путь, синий рассеивается, остаётся красный.
Почему во время грозы опасно стоять под одиноким деревом?
Там сильнее электрическое поле.
Заряды концентрируются на высоких объектах. Молния ищет кратчайший путь к земле.
Почему металлическая ручка зимой кажется холоднее деревянной, если их температура одинаковая?
Металл лучше проводит тепло.
Температура одинаковая, ощущение разное.
Металл быстрее отводит тепло от руки.
Почему искра в зажигалке появляется без батарейки?
Из-за пьезоэффекта.
При нажатии кристалл сжимается и в нём возникает электрическое напряжение. Оно становится настолько большим, что пробивает воздух — появляется искра.
Почему при открытии окна в машине иногда возникает неприятный «гул»?
Из-за резонанса воздуха в салоне.
Поток воздуха создаёт колебания давления. Воздух внутри машины начинает колебаться как в резонаторе.
Почему иногда видно «две Луны» или «три Солнца»?
Это атмосферное явление — паргелий (ложное солнце, один из видодв гало).
В атмосфере есть кристаллы льда. Свет преломляется в них под определённым углом и создаёт дополнительные яркие пятна.
Если лифт падает, можно ли подпрыгнуть в последний момент и выжить?
Практически нет.
В падающем лифте человек находится в состоянии почти свободного падения. Подпрыгнуть «в последний момент» невозможно эффективно — вы уже движетесь вниз с той же скоростью.
Единственный шанс — увеличить время торможения (например, лечь, чтобы распределить силу удара).
Лёд плавает в стакане. Когда он растает, уровень воды изменится?
Нет.
Многие думают, что вода поднимется.
Плавающий лёд вытесняет воду ровно по своему весу. После таяния он превратится в тот же объём воды.
Почему алюминиевая фольга притягивается к наэлектризованной расчёске, хотя алюминий не магнит?
Из-за электрической индукции.
Заряженная расчёска вызывает перераспределение зарядов в фольге. Ближайшая сторона получает противоположный заряд — возникает притяжение.
Почему самолёт не разваливается от собственных колебаний двигателя?
Потому что конструкция рассчитана так, чтобы избежать резонанса.
Любая конструкция имеет собственную частоту колебаний. Если частота работы двигателя совпала бы с ней, возник бы резонанс и разрушение. Инженеры подбирают параметры так, чтобы рабочие частоты не совпадали с собственными.
Почему над костром предметы «дрожат»?
Из-за неоднородности воздуха.
Горячий воздух менее плотный. Свет проходит через слои разной плотности и постоянно преломляется — изображение «плавает».
Почему при падении в воду с большой высоты можно получить травму, как о бетон?
Из-за резкой остановки.
При большой скорости вода не успевает раздвинуться. Время торможения очень мало → сила удара очень большая (инерция).
Если выключить гравитацию на секунду, Земля продолжит движение вокруг Солнца?
Она полетит по касательной.
Многие думают, что она «остановится».
Без силы тяжести исчезнет центростремительное ускорение. По закону инерции Земля продолжит движение по прямой линии.
Почему магнит не действует на неподвижный заряд, но действует на движущийся?
Магнитное поле действует только на движущиеся заряды.
Сила Лоренца пропорциональна скорости заряда. Если заряд покоится, магнитная сила равна нулю.
Почему длинные мосты делают подвесными и гибкими, а не абсолютно жёсткими?
Чтобы гасить колебания.
Гибкая конструкция может поглощать энергию ветра и распределять её. Слишком жёсткая система легче разрушается при резонансе.
Почему белый свет можно разложить на цвета, а потом снова собрать в белый?
Белый свет — это смесь разных длин волн.
Призма разделяет свет по длинам волн (дисперсия). Если объединить все цвета, снова получится белый.
Почему в холодной воде человек теряет тепло намного быстрее, чем на холодном воздухе?
Вода лучше проводит тепло.
Теплопроводность и теплоёмкость воды значительно выше, чем у воздуха. Тело охлаждается быстрее.
В стакане с газировкой пузырьки поднимаются вверх. Значит ли это, что на них не действует сила тяжести?
Нет, сила тяжести действует.
Пузырёк легче воды, поэтому выталкивающая сила Архимеда больше его веса — итоговая сила направлена вверх.
Можно ли получить электричество из воздуха?
Да, но не напрямую и не «просто так».
В воздухе действительно есть заряды (атмосферное электричество). Но чтобы получить полезный ток, нужно либо использовать разряд (молнию — что практически невозможно безопасно), либо преобразовать энергию ветра или движения воздуха в электричество (ветрогенераторы).
Почему поезд иногда вызывает дрожь земли задолго до приближения?
Волны в твёрдых телах идут быстрее.
Колебания распространяются по рельсам быстрее, чем звук по воздуху.
Можно ли сделать человека невидимым?
Полностью — нет (пока), но частично — да.
Если заставить свет огибать объект (например, с помощью особых материалов), можно уменьшить его видимость. В природе похожий эффект даёт вода или прозрачные среды.
Если самолёт теряет двигатели, он сразу падает?
Нет.
Крылья создают подъёмную силу благодаря движению воздуха. Даже без двигателей самолёт может планировать — как огромный планёр.
Он не «падает камнем», а постепенно теряет высоту.
Поезд едет ровно. Если отпустить шарик, он упадёт строго вниз или назад?
Строго вниз (относительно поезда).
У шарика уже есть горизонтальная скорость поезда. Пока нет резкого торможения — она сохраняется.