Смерч в бутылке минеральной воды.

Поставьте только что открытую бутылку минеральной воды в центр диска проигрывателя, вращающегося со скоростью 78 об/мин. Как и следовало, ожидать, в бутылке поднимутся пузырьки; однако если бросить в бутылку немного сахара или другого кристаллического вещества, то в ней возникнет некое подобие смерча. Чем обусловлен этот смерч и откуда он черпает энергию?

Вихрь в чашке кофе.

Осторожно покрутите ложечкой в чашке горячего кофе, так чтобы кофе начал равномерно вращаться. Теперь аккуратно тонкой струйкой вливайте холодное молоко в центр чашки, и вы увидите, что там образуется небольшой вихрь; возможно, вы заметите и небольшое углубление в его середине. Если же вливать в кофе горячее молоко, то вихря не будет. Почему вихрь возникает в первом случае?

Гоночные машины «в хвосте» друг у друга.

Почему гонщики часто стараются пристроиться вплотную к впереди идущей машине (как говорят, «сесть на хвост»)? Как это влияет на переднюю машину? Почему идущая на обгон задняя машина, выходя из-за передней, получает резкий толчок вперед?

Косяки рыб.

Косяки рыб, несомненно, свидетельствуют об их групповом поведении, то, которое, помимо всего прочего, обеспечивает рыбам определенное практическое преимущество: когда рыба плывет в косяке, ее выносливость увеличивается раз в шесть. Почему рыбам примерно одинакового размера и вида более удобно плыть упорядоченно и синхронно? Чем определяется расстояние между отдельными рыбами в косяке? Должны ли рыбы плыть строго друг за другом? Почему рыбы не плывут «клином», как летят птицы?

Турбулентность воздуха.

Чем вызваны «воздушные ямы», в которые временами попадают высоколетящие самолеты? Иногда самолет просто встряхивает, но бывает, что он начинает двигаться вверх-вниз, словно корабль на волнах. Порой самолет столь резко меняет высоту, что пилот может даже потерять управление. Нередко такие возмущения атмосферы удается предсказать заранее, но иногда на высоте нескольких километров турбулентность возникает в ясную безоблачную погоду. Впервые это явление было замечено во время второй мировой войны, когда самолеты стали подниматься на относительно большие высоты. Чем вызывается атмосферная турбулентность в ясную погоду? Почему такая турбулентность встречается преимущественно на больших высотах?

Может ли летать ощипанная птица? Как летают птицы?

О, это всем известно  они машут крыльями вверх-вниз. Но что при этом удерживает их в воздухе, и почему они летят вперед? Быть может, двигаясь вниз, крылья одновременно движутся и назад, тем самым, толкая птицу вперед? Нет, замедленная киносъемка показывает, что при махе вниз крыло движется не назад, а вперед. Возможно, секрет полета птицы наиболее точно выражен в древнегреческом мифе об Икаре: взлетев слишком близко к Солнцу, он потерял крылья, прилепленные к рукам воском, и разбился насмерть. Нужны ли птице перья, чтобы подниматься в воздух и летать? Может ли летать ощипанная птица?

Парение птиц.

Что позволяет птицам так долго и с такой легкостью парить в воздухе? Если, к примеру, предположить, что в этом им помогают потоки воздуха, которые отклоняются вверх деревьями и холмами, то почему же птицы с такой легкостью парят над равниной и над морем? Если подъемная сила создается благодаря ветру, сила которого с высотой увеличивается, то почему же в безветренные дни птицам, судя по всему, удается парить с еще большей легкостью? Наконец, если они удерживаются на восходящих потоках теплого воздуха, то почему порой можно видеть, как одна стая птиц спокойно парит, а другая — выше или ниже — усиленно машет крыльями, чтобы удержаться  в воздухе? Если подъемная сила крыльев птиц создается восходящими потоками воздуха, которые берут начало у поверхности земли, то более крупным птицам было бы легче парить низко над землей,  на деле же им это редко удается.

Замечено также, что некоторые птицы, совершая дальние перелеты над водой, пристраиваются к океанским лайнерам, паря над волнами, которые остаются за кормой корабля. Как это можно объяснить?

Воздушные змеи.

Как удерживаются в полете плоские и коробчатые воздушные змеи? Какие из них более устойчивы? Для чего змеям приделывают хвосты? Какие преимущества дают различные типы уздечек?

Многоугольники на поверхности кофе.

Если вы внимательно приглядитесь к горячему кофе в чашке, когда на него почти параллельно поверхности падает сильный свет, то увидите, что поверхность кофе испещрена какими-то  многоугольниками. При остывании кофе они исчезают. Они исчезнут также и в том случае, если вы поднесете близко к кофе наэлектризованную пластмассовую расческу (перед этим несколько раз расчешите ею сухие волосы).

Аналогичные узоры возникают и на поверхности других жидкостей. Так, известный английский физик Дж. Томсон наблюдал быстро меняющиеся узоры на поверхностях горячей мыльной воды и крепких вин. Позднее французу Бенару удалось наблюдать на поверхности подогреваемою масла красивую мозаику из шестиугольников, напоминающую пчелиные соты. На других жидкостях часто образуются узоры в виде завитков. В последнее время предпринимались попытки получить узоры на поверхностях жидкостей в состоянии невесомости — на борту космического корабля.

Почему на поверхности жидкости образуются многоугольники и завитки различной формы, в частности «соты»? Почему узор исчезает с поверхности кофе, если к ней приблизить наэлектризованный предмет?

«Улицы» в песчаных дюнах.

Если посмотреть с борта самолета на расстилающуюся внизу пустыню, то можно увидеть, что приблизительно с севера на юг, почти по прямой линии ее пересекают длинные и узкие полосы дюн, словно там внизу не пустыня, а четко спланированные городские улицы. Такие линии дюн характерны почти для всех больших пустынь мира, и все они ориентированы примерно в направлении север — юг; расстояние между линиями колеблется в пределах от 1 до 3 км. Опавшие листья, рассыпанные на поверхности озера, и поверхностные водоросли в морях тоже собираются в более или менее равномерные ряды, отстоящие друг от друга примерно на 100-200 м и вытянутые в длину метров на пятьсот.

Что определяет направление, в котором ориентируются эти полосы? Если причиной всему ветер, то параллельно или перпендикулярно ему располагаются полосы? И, наконец, от чего зависит расстояние между ними?

Краткие ответы

на главную

список вопросов

-----------------------------------------------------------------------------------------