Задачи по физике с историческим содержанием

Решение задач исторического содержания активизирует познавательную деятельность школьников, повышает их интерес к физике, играет важную роль в воспитании, может стать хорошей иллюстрацией изучаемого вопроса, что позволяет учащимся глубоко вникнуть в физический смысл рассматриваемого явления, закона. 1. Э. Резерфорд писал: «…Ко мне позвонил крайне возбужденный Гейгер и заявил: «Нам удалось наблюдать несколько альфа-частиц, рассеянных назад…» Это было самым невероятным событием в моей жизни. Оно было столь же невероятным, как если бы 15-дюймовый снаряд, выпущенный в кусок папиросной бумаги, отскочил от нее и ударил бы в стрелявшего». Что подразумевал Резерфорд под «папиросной бумагой»? Какое было сделано открытие? 2. Проводя в 50-е гг. ΧVІІ в. исследования по определению диаметра Солнца, Дж. Б. Риччоли писал: «…При очень небольшом отверстии и расстоянии, не превышающим 10 футов, изображение оказывается окруженным трудно различимой каймой «нечистого света». Объясните причину появления каймы « нечистого света». О каком явлении идет здесь речь? 3. Докажите справедливость высказывания Г. Галилея: «При сложном движении, слагающемся из равномерного горизонтального и естественно ускоренного движения, бросаемое тело описывает полупараболу». 4. Решите задачу, сформулированную Аристотелем: « Почему, если к дереву приложить топор, обремененный тяжелым грузом, то дерево будет повреждено незначительно, но если поднять топор без груза и ударить по дереву, то оно расколется? Между тем падающий груз намного меньше». 5. В ΧVІІІ в. великий Моцарт восхищался певицей Лукрецией Аджуяри, которая брала «до» четвертой октавы – 2018 колебаний в секунду. Француженка Мадо Робен пела полным голосом «ре» четвертой октавы – 2300 колебаний в секунду. Чему равны длины волн, соответствующие указанным частотам? 6. Маятник Фуко (1851 г.) в куполе Пантеона в Париже имел длину 76 м. Какой период колебаний этого маятника? 7. В 1931 г. П. Дирак предсказал существование позитрона, который и был обнаружен в 1933 г. в камере Вильсона. Было открыто неизвестное ранее явление: при встрече позитрона с электроном обе частицы аннигилируют, порождая фотоны большой энергии. Протекает и обратный процесс: рождение пары – электрон-позитрон при столкновении фотона высокой энергии с ядром атома. Идеалисты поспешили объявить об «уничтожении материи» в первом случае и о «появлении материи из ничего» во втором случае. Запишите возможные реакции этих процессов. Согласуйте их с законами сохранения массы, энергии, заряда. 8. В 1945 г. профессор МГУ В. К. Аркадьев демонстрировал опыт с «парящим магнитом». Магнит (в виде бруска), подвешенный на цепочке, погружали в чашу из сверхпроводящего свинца. При приближении магнитика к чаше эта цепочка ослабевала и он в конце концов начинал «парить» над чашей. Объясните этот опыт. 9. В бутылке, герметично закрытой пробкой и заполненной на 2/3 водой, в условиях космического полета на борту корабля- спутника «Восток-4» (опыт выполнял космонавт П. Р. Попович) воздух собирался в центре бутылки в виде большого пузыря. Объясните это явление. 10. В ноябре 1894 г. А. С. Попов на заседании Русского физико-химического Общества прочел доклад «Случай превращения тепловой энергии в механическую» Этот доклад был иллюстрирован рядом опытов, в частности таким: на чугунную полированную пластину помещали тонкий лист слюды, а на него – изогнутую в виде дуги и нагретую на горелке медную пластинку, которая приходила в колебательное движение, продолжавшееся до тех пор, пока она не остынет. Объясните такое поведение пластинки. 11. М. В. Ломоносов в одной из своих записей ставит такой вопрос: «Любой цвет от смачивания водою делается гуще. Почему?» Подумайте, ответьте на вопрос, объясните явление. 12. Один из видов реактивного снаряда легендарной минометной установки «Катюша» имел массу 42.5 кг и запускался реактивной силой 19 6 кН. Какое ускорение он получал при взлете? 13. Какой из фотографических аппаратов – « Фотокор-1» (1931 г.) или аппарат Поте ( В. Ф. Поте – изобретатель пленочного полуавтоматического фотоаппарата, 1896 г.) – дает более крупное изображение объекта при съемке с одного и того же расстояния, если фокусное расстояние объектива аппарата «Фотокор-1» равно 13,5 см, аппарата Поте – 21 см? 14. Бируни писал: «Если взять круглый, чистый, прозрачный стеклянный сосуд и наполнить его чистой водой, то им можно пользоваться для зажигания. Если же этот сосуд вместо чистой воды будет наполнен воздухом, то он не будет ни зажигать, ни собирать лучи. Почему вода производит такое действие и почему бывает зажигание и собирание лучей только в случае ее присутствия?» Как можно ответить на эти вопросы? 15. Ответьте на вопрос И. Ньютона: почему «…поверхности стекла не отражают такого большого количества света, если стекло находится в воде, как тогда, когда оно находится в окружении воздуха»? 16. В начале ΧΧІІ в. во Флоренции был построен водяной насос с поршнем для подачи воды на большую высоту – 32 фута (около 10 м). Строители удивились: «Ведь природа боится пустоты». Э. Торричелли впервые объяснил этот случай. Как он изучал и как объяснил это явление?