213. В прежние времена у сторожей, чтобы злоумышленники знали, что те не спят, были колотушки, каждая из которых состояла из дощечки с рукояткой на одном конце и бечевкой длиной l с шариком массой m на другом конце (рис. 13). Определите, при каком движении рукоятки колотушки шарик будет стучать с периодом Т.
Рис. 13
214. Цилиндрический дьюар наполнен жидким кислородом. На дне дьюара помещен небольшой нагреватель, от которого подымаются кверху пузырьки газа. На пути пузырьков находится область с сильным магнитным полем. Опишите, как будет изменяться форма пузырьков при прохождении магнитного поля.
215. Между двумя плоскостями, находящимися на расстоянии a = 1 мм, на длине l = 10 см протекает газ, состоящий из смеси гелия с 10 % аргона. Плоскости охлаждены до температуры жидкого гелия и абсорбируют только аргон. Считая, что абсорбция полная, оцените, с какой скоростью должен течь газ, чтобы гелий очистился до 0,01 %.
216. На корабле установлен ветродвигатель типа ветряной мельницы, который вращает гребной винт корабля. Рассмотрите возможность движения такого корабля против ветра.
217. При затмении Солнца люди обычно смотрят на него через закопченное стекло. Оцените необходимую для этого эксперимента толщину копоти.
218. Полая сфера диаметром D = 2 см имеет отверстие диаметром d = 0,1 см. Перед отверстием находится линза диаметром А = 20 см и фокусным расстоянием F = 20 см. Линза устанавливается так, чтобы изображение Солнца находилось на отверстии в сфере. Оцените температуру, соответствующую интенсивности излучения в сфере, когда внутренняя ее поверхность идеально отражается и когда она посеребрена.
219. В зазоре между двумя круглыми полюсами создается горизонтальное магнитное поле. Оцените скорость, с которой через зазор падает медная пластинка площадью значительно большей площади сечения полюсов магнита.
220. Объясните, почему плохо накаченное автомобильное колесо хуже катится. Опишите и оцените природу потерь при качении пневматической шины.
221. Вольтова дуга питается постоянным током, который можно модулировать с определенной частотой. Оцените интенсивность испускаемого звука в зависимости от диапазона частоты и амплитуды модуляций.
222. Определить, при какой скорости автомобиль «Жигули» может перевернуться, совершая поворот на 90°.
223. Оценить, какую надо затратить работу, чтобы проткнуть резиновую пластинку толщиной d иглой радиуса r.
224. Конденсатор разряжается через медную проволоку длиной l = 2 см и радиусом r = 0,01 мм. Оценить наибольшее азимутальное магнитное поле на поверхности проволоки, которое можно получить в момент разрушения проволоки.
225. Как нужно бросить камень из ракеты, чтобы попасть в другую ракету?
226. Оценить размер камня, для которого дальность выстрела из рогатки была бы максимальной. Сопротивлением воздуха пренебречь.
227. В старину людей удивляло, что почти одним и тем же движением губ можно и согреть руки и остудить чай. Тогда ученые объясняли это тем, что якобы бывают молекулы тепла и молекулы холода. Они думали, что молекулы тепла больше молекул холода и задерживаются, если только слегка открыть рот. Как объясните это вы?
228. Длинная, закрытая с обоих концов трубка наполнена раствором электролита, например, хлористой медью. Один конец ее помещен в сильное магнитное поле. Если ионы обладают магнитным моментом, то под влиянием магнитного поля возникает изменение концентраций ионов. Рассчитайте это изменение при комнатной температуре.
229. На дне резервуара, наполненного водой, лежит предмет квадратной формы. Над резервуаром помещена фотокамера так, что ее оптическая ось вертикальна и проходит через центр квадрата. Опишите, какой формы получится квадрат на фотопластинке.
230. В интерферометре на пути одного из лучей ставят цилиндр, заполненный водой. Спрашивается, какой длины должен быть цилиндр, чтобы при увеличении плотности воды, вызванной увеличением давления на 10 атм., вызвать смещение в интерференционной картине на одну полосу. Принять, что используется источник зеленого монохроматического света.
231. В цирке показывается номер, в котором эквилибрист 1 стоит на доске 2, покачиваясь и катаясь на цилиндрическом ролике 3 (рис. 14). При этом доска 2 может иметь прогиб. Исходя из общих физических соображений, разберите вопрос, при каких размерах цилиндра, и при плоской или изогнутой доске, и при каком положении эквилибриста ему легче сохранять равновесие.