Статья Занимательные задачи по физике

Башинский Виктор Владимирович, учитель физики КГУ «Краснодольская основная школа» Тайыншинский район, Северо-Казахстанская область
Занимательные задачи по физике «от Робинзона Крузо»
Всемирно известный роман Даниеля Дефо «Робинзон Крузо» ( отрывки из романа изучаются в курсе литературы 7 класса) повествует о приключениях моряка Робинзона Крузо, прожившего 28 лет на необитаемом острове. Выброшенный в результате кораблекрушения у берегов Америки, Робинзон выжил в обстановке абсолютной изоляции от человеческого общества и, лишённый благ и удобств цивилизации, сумел приспособиться к природным и климатическим условиям края.
Вот уже 300 лет, как увидела свет эта книга, но каждое поколение читателей восхищается находчивостью и мастерством её главного героя – качествами, которые высоко ценились во все времена. Но не следует забывать, что находчивость, мастерство, сообразительность сами по себе не возникают, а приобретаются при овладении людьми суммой знаний, которые выработало человечество.
Чтобы помочь ученикам приобрести эти качества, воспитать у них умение анализировать на основе научных знаний получаемые результаты, необходимо предлагать им решать задачи, которые могли бы стоять перед Робинзоном Крузо. При этом ученики вынуждены будут ставить себя на место героя Д. Дефо и задавать себе вопрос: «А что бы сделал я в этой ситуации?» С этого вопроса, используя знания физики, ищем правильное решение.
Каждую задачу решать нужно по частям: сначала анализируем то, как согласно условию задачи поступил Робинзон, а затем, какое решение ещё можно найти. В качестве примера несколько «задач Робинзона».
Робинзон Крузо попробовал воду, она оказалась солёной. «Как из солёной воды получить пресную?» - этот вопрос не давал ему покоя. Приборов никаких нет, но есть пещера, в которой так холодно, что даже вода по ночам замерзает. Как же Робинзону получить из солёной воды пресную? Перечислите все известные способы.
Ответ. Воду надо заморозить. Температура замерзания пресной и солёной воды различна, поэтому прежде замёрзнет вода с малыми концентрациями примесей. Пресную воду можно получить, конденсируя пар.
Начало темнеть. Робинзон подумал о костре, но спичек не было. Как же разжечь костёр, не имея спичек? Перечислите известные вам способы разжигания костра без спичек.
Ответ. Трением. С помощью линзы.
Робинзон внимательно исследовал свою одежду и обнаружил несколько монет. Они были золотые и серебряные. «Жалкий, ни на что негодный хлам», - подумал он. Робинзон долго и задумчиво смотрел на монеты, а затем разложил их по кучкам: а) монета для разжигания костра. ( Как с помощью монеты можно разжечь костёр? Из какого металла была эта монета?); б) монета – врач. (Как монета может вылечить человека? Из какого металла эта монета?); в) монета – рыболов (Как с помощью монеты можно поймать рыбу?); г) монеты для посуды (Какую посуду собрался изготовить Робинзон? Как её изготовить?); д) монета – математический прибор.(Что за прибор собрался изготовить Робинзон?); е) оставшиеся монеты Робинзон Крузо решил использовать для физического прибора. Что за прибор можно изготовить, используя монеты?
Ответы. а) Изготовить вогнутую линзу из серебряной монеты (серебро имеет большую отражательную способность, чем золото). б) За счёт диффузии: серебро выделяет в воду ионы серебра, которые убивают микробы, и вода долго не портится; к месту ушиба прикладывают монету. в) Изготовить блесну, придав монете форму рыбки. г) золото и серебро – пластичные металлы, с помощью камня их легко можно отковать и превратить в ложки. д) Изготовить транспортир: на монете процарапать риски – градусную меру. Такой транспортир можно использовать для определения широты местности, на которой находится остров Робинзона. Для этого определяем угол, образуемый двумя рейками – горизонтальной и направленной на Полярную звезду (при условии, что остров находится в северном полушарии); е) Разновес, если монеты использовать в качестве гирек при взвешивании.
Костёр горел хорошо, было тепло. Робинзон взял большой лист какого-то растения, свернул его в кулёк. Получился неплохой стаканчик. Робинзон сходил к водопаду, наполнил стаканчик водой. «Хорошо бы вскипятить воду», - подумал он. Как можно вскипятить воду в подобном стаканчике? Предложите разные способы.
Ответ. Надо бросить в стакан камушки, раскалённые в костре, вода заберёт от них тепло и нагреется.
Робинзон приступил к строительству жилища. Ему срочно понадобился уровень – прибор для проверки горизонтальности поверхности. Как изготовить простейший уровень?
Ответ. Простейшим уровнем может служить шарик (камушек сферической формы) на плоской доске. Поверхность воды в сосуде.
Вода водопада была чистой, холодной, вкусной. Робинзон набрал воды в самодельный горшок и задумался: «Как сохранить воду долгое время в глиняном горшке в жаркую погоду, чтобы она оставалась холодной?»
Ответ. Глиняный горшок можно обмотать влажной тряпкой, пока вода с
неё будет испаряться, температура в горшке повышаться не будет.
Можно горшок поставить в холодную воду или помещение.
Робинзон заметил, если в кувшине или горшке оставить воду в жаркий день, то к вечеру часть воды испариться и её станет меньше. Как предохранить воду от испарения?
Ответ. Необходимо горшок плотно закрыть крышкой или налить на поверхность воды масло. Если горшок поставить в холодное место, то испарение будет происходить медленнее.
Робинзон стоял высоко на скале, внизу шумело море. «Какова высота скалы?» - подумал он. Как измерить высоту скалы?
Ответ. Используя часы, рассчитать высоту падения камня. Барометром.