Сергей Ёлкин - Турбулентное мышление. Зарядка для интеллекта
Задача № 33
Переломить полотно пополам. Если его части будут взаимодействовать между собой – оно было намагничено.
Задача № 34
Жидкости будут смешиваться. Притом весьма удивительным образом: сперва из отверстия осмотически вытечет немного подкрашенной солёной воды, затем в него войдёт немного пресной и т. д. Такие колебания – их период составляет около 4 с – могут продолжаться до четырёх дней при правильном подборе концентрации и объёмов, создавая иллюзию вечности и непрерывности процесса для тех, кто не знает, что подкрашенная жидкость – солевой раствор.
Почему возникает такой колебательный обмен жидкостями и чем определяется период?
Окрашенная солёная вода, опускаясь, отдаёт тепло пресной, неокрашенной и становится плотнее её. Поэтому она продолжает опускаться вниз. Неокрашенная пресная вода, поднявшись вверх, сквозь отверстие, согреется и окажется легче окружающего соляного раствора. В результате этого её движение вверх будет продолжаться (Уокер, 1989. № 4.18. С. 85, 226).
Перед вами древний соляной маятник. Устройте своему ребёнку маленькое чудо! А о том, как немецкий физиолог Адольф Фик открыл закон диффузии, стоит прочитать отдельно. Весьма занимательная история (У химии свои законы, 1977. С. 18–22).
Задача № 35
Всю цепочку надо погрузить в некую маслянистую, горючую, клейкую (благодаря ПАВ) жидкость с мелкодисперсным припоем золота. Каков её состав – вопрос. Затем вынуть цепочку из этой дисперсии. Жидкость стечёт, но за счёт работы сил поверхностного натяжения будет оставаться в зазорах, продолжая и замыкая каждое звено. Дать подсохнуть. Теперь же либо пропустить через цепочку разряд, либо быстро внести её в пламя (температуру тоже можно подобрать). Авторам представляется, что мелкодисперсное золото припоя будет плавиться существенно быстрее, чем сами звенья.
Задача № 36
Электрический ток проходил по влажной плёнке поверхности тела и не проникал внутрь организма, поэтому крыса оставалась невредимой.
Задача № 37
Вернер Гейзенберг открыл знаменитый принцип неопределённостей, поэтому смысл его фразы можно передать так: «Не могу сказать точно». Второй персонаж анекдота – Эрвин Шрёдингер – придумал для иллюстрации этого принципа мысленный эксперимент, где невозможно точно узнать, жив ли кот в закрытом непрозрачном ящике с оборудованием, способным его убить, но включающимся по сигналу от квантово-ме-ха-ни-ческого – случайного! – процесса.
Задача № 38
Оригинальный способ сжигания тонких плёнок нефти заключается в том, что под загрязнённую поверхность подводят форсунку, из которой под давлением вырывается горючий газ – метан, пропан-бутановая смесь или просто природный газ. Газовый факел поджигают. В пламени газа сгорают и нефтепродукты из плёнки (Лисичкин, Бетанели. Задача № 6.2. С. 31–32, 82). При этом, кстати, может происходить вспенивание плёнок, а пена уже имеет существенную толщину.
Задача № 39
Ворота были сооружены из магнитного железняка. Воин в кольчуге или человек с ножом просто не мог пройти сквозь эти ворота – его к ним, как говорится в легенде, просто притягивало. На практике магнитный железняк – сравнительно слабый магнит, и столь мощное действие – просто легенда. Зато некоторые современные магнитные сплавы и впрямь способны вырвать оружие из рук и железные гвозди из обуви.
Задача № 40
Наморозить на деталь воду, провести в этой «ледяной шубе» деталь сквозь бензольный слой и погрузить в воду, находящуюся под ним на дне бака.
Через некоторое время лёд и примёрзший к его поверхности бензол перейдут в жидкое состояние и распределятся по слоям в соответствии с разницей в плотности. Окрашенная деталь останется погружённой в воду.
Задача № 41.
Увеличение концентрации раствора означает удаление избытка растворителя. Растворитель можно удалять в виде паров, пропуская через раствор инертный, по отношению к нему, газ.
Инертный газ выполняет ту же роль, что и понижение давления: в его присутствии парциальное давление паров растворителя уменьшается, что способствует ускоренному испарению растворителя.
Задача № 42
Водопровод. Вода не только составляет до 80 % массы человеческого тела, но и большинство заболеваний связано с тем, что мы пьём, заражение приходит к нам вместе с влагой, раствором, питьём. Да и сами мы – ходячие растворы, по едкому замечанию великого химика Вильгельма Фридриха Оствальда, разница лишь в степени разбавления.
В год человечество использует около 9087 кубических километров пресной воды, из них 92 % расходуется на сельское хозяйство (Наука и жизнь. – 2012. – № 7. – С. 35).
Задача № 43
Всего-навсего вода. Не все знают технологию выплавки металлов, но каждый мог наблюдать кристаллизацию сахарозы в стакане.
Сырьём для получения сахара служит сахарная свёкла и сахарный тростник – точнее, растворы соков, выделяемых этими растениями.
Задача № 44
Коррозия – это болезнь. Ржа точит железо, простуда – человека, а жучок – дерево. Что любой сельский врач с незапамятных времён делал, чтобы определить состояние пациента? Щупал пульс, учащённый он или нет, прослушивал лёгкие. Как мы определяем, пустотелое дерево или нет? Толстая стенка или тонкая? Мы стучим по ним, создавая вибрации, и определяем «на слух». Аналогичное решение можно предложить и здесь. Железобетонные опоры должны по-разному проводить звуки, в одном диапазоне – ещё прочные, а в другом диапазоне – уже потерявшие прочность.
Задача № 45
По а.с. № 755247 предложено электризовать поток воздуха. Лепестки, заряжённые одноимёнными зарядами, отталкиваются. То есть можно таким способом опылять растение насильно.
Задача № 46
Течение струи воды турбулентное, вследствие этого в некоторых её местах луч падает на поверхность под углом, меньшим предельного. Зубной порошок в струе рассеивает свет, поэтому струя видна лучше.
Задача № 47
Вассберг наклеил на чистые лыжи липкую ленту, на обращённой к снегу стороне которой была нанесена мазь. Пройдя запретный участок, он оторвал ленты и бросился к финишу уже коньковым ходом. Его изобретение вызвало шок. Но в правилах на этот счёт ничего не сказано, так что опровергнуть результаты соревнований никто не смог.
Задача № 48
Чтобы выровнять внешнее и внутреннее давления в ухе.
Конфеты вызывают обильное слюноотделение и частое глотание, в результате чего давление в среднем ухе быстрее становится равным внешнему атмосферному давлению. В связи с этим уменьшается боль в ушах.
Величина атмосферного давления зависит от высоты над уровнем моря. При резком изменении высоты (в процессе подъёма самолёта) атмосферное давление быстро уменьшается и барабанная перепонка уха прогибается наружу, при посадке самолёта атмосферное давление увеличивается и барабанная перепонка уха прогибается внутрь. Такие быстрые изменения давления вызывают боль в голове, «закладывает уши». Известно, что среднее ухо через так называемую «евстахиеву» трубу в момент глотания соединяется с полостью рта.
Задача № 49
Складки на кожном покрове позволяют эффективнее удерживать воду. Поверхность тела у слонов и так относительно невелика в сравнении с массой. Влажность в тропиках Индии выше, чем в саваннах Африки, поэтому африканским слонам требуется влаги куда больше, чем индийским сородичам.
Слоны при любой возможности обливаются водой, валяются в жидкой грязи, обсыпают себя песком для создания водозадерживающей оболочки. Это позволяет им эффективно охлаждаться, используя минимум воды.
Задача № 50
Когда падает крупное животное, то нижние части его тела при ударе прекращают своё движение, а верхние ещё продолжают двигаться и оказывают на нижние сильное давление. Это и есть то сотрясение, которое гибельно для крупных животных. Когда ударяется о препятствие тело небольшого объёма, то прекращают движение почти сразу все его части, и во время удара они не давят друг на друга.
Масса животного прямо пропорциональна кубу его линейных размеров, а поверхность – квадрату линейных размеров. Следовательно, с уменьшением размеров тела его объём убывает значительно быстрее, чем поверхность. Сопротивление движению в воздухе зависит от площади поверхности, а точнее – площади поперечного сечения падающего тела. Поэтому мелкие животные испытывают большее сопротивление, чем крупные, так как у них на единицу массы приходится большая поверхность.
Таков стандартный ответ, но, по нашему мнению, он явно недостаточен и не вполне корректен, чтобы считаться правильным и полным. Оставляем читателю для дальнейших раздумий.
Задача № 51
Галилей отослал своему знакомому спиртовой термометр с запиской, где объяснял назначение прибора. Но записка в дороге затерялась, а содержимое прибора было продегустировано.
