Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого

Щелканье кнута — на самом деле звуковой удар, вызван­ный достижением звукового барьера. Это вполне возмож­но, потому что кнут суживается к кончику. При взмахе энергия, приданная ручке, волной проходит по всей длине кнута. Пока волна движется по суживающемуся кнуту, по­перечное сечение и масса кнута на ее пути уменьшаются. Энергия этой волны — функция массы и скорости, и, поскольку она должна быть сохранена, при уменьшении массы скорость возрастает. Следовательно, волна распро­страняется все быстрее и быстрее, а к моменту достиже­ния кончика кнута приобретает скорость звука.

Майк Капп Оксфорд, Великобритания

Когда волна достигает кончика кнута, ей предстоит рассе­яться. Часть энергии уходит в воздух, часть — в отражен­ную волну, пробегающую по кнуту в обратном направле­нии. В тот момент, когда волна достигает кончика кнута и уже собирается в обратный путь, на краткое время она приобретает колоссальное ускорение. Результат этого ус­корения имеет сверхзвуковую природу.

Эндрю Плант Лаймингтон, Гемпшир, Великобритания

Пролитый свет

«На лабораторной работе по физике наш учитель поста­вил зажженную свечу на вращающийся столик. Мы думали, что при вращении столика увидим, как кончик свечи отклонится наружу, а он вместо этого указывал внутрь круга. Это явление не смог объяснить даже директор шко­лы. Может быть, вы сможете?»

Рут Хейвленд

Бетус-и-Коэд, Гуинет, Великобритания

Да, читатели смогли, но несмотря на то что ответов пришло много, понадобилось объединить их, чтобы соста­вить ясное представление. Скажем сразу, что задача дей­ствительно серьезная. — Ред.

Моей первой реакцией было недоверие. Я поставил опыт сам — и действительно, пламя повело себя по-другому. Оно тянулось за свечой, которая вращалась по орбите вок­руг центра столика. Точно так же пламя ведет себя, когда мы несем в руках зажженную свечу.

Гарет Келли Учитель физики,школа Пенглес, Аберистуит, Дивед, Великобритания

Прочитав вопрос, я нашел у себя на кухне свечу и пос­тавил ее на вращающуюся доску для сыра. При скорости примерно 60 оборотов в минуту пламя просто тянулось за свечой и не отклонялось ни внутрь круга, ни наружу. Позднее в тот же день я повторил эксперимент с про­игрывателем для пластинок, включенным на 78 оборо­тов в минуту, и результат оказался тем же. Или я что-то упустил?

Джон Эштон Монмут, Гуэнт, Великобритания

Да, читатели из Диведа и Гуэнта, вы действительно кое-что упустили, хотя ваша деятельность и честность достойны похвал. Итак, сначала... — Ред.

Чтобы увидеть этот эффект, свечу следует поместить в какой-нибудь сосуд, иначе пламя оттянется назад. Итак, свечу — в банку, банку — на край вращающегося столика.

Дэвид Мей Учитель физики, муниципальный колледж Хинд-Лейз, Шепшед, Лестершир, Великобритания

Причина, по которой пламя свечи направлено внутрь кру­га, — слабая центробежная сила, которую создает враща­ющийся столик.

Дэвид Блейк Стерлинг, Великобритания

По мере вращения воздуха в банке на центрифуге более плотный воздух выходит с предсказуемыми последствия­ми. — Ред.

Пламя свечи наклоняется к центру круга по тем же при­чинам, по которым пламя направлено вверх, а не вниз. Нагретый пламенем воздух не такой плотный, как окру­жающий, поэтому более плотный воздух выходит из бан­ки, отклоняя пламя свечи внутрь.

Если бы я была придирой, то возразила бы, что дви­жение менее плотного пламени свечи ускоряет та же центростремительная сила. Согласно известному закону Ньютона для одной и той же силы произведение массы и ускорения одинаково. Если же масса уменьшится, ус­корение должно возрасти. А школьникам достаточно просто понять, что сила больше действует на плотный воздух.

Сью-Энн Боулинг Университет Аляски, Фэрбенкс, Аляска, США

Можно также перейти к системам координат и матема­тике. — Ред.