Установка. Длинная и короткая пробирки приблизительно одинакового диаметра.

Условие задачи. Если вы приложите открытый конец пробирки к губам и будете дуть в пробирку, то она начнет издавать звук определенной высоты.

Как можно от длинной пробирки получить звук такой же высоты, какой возникает в короткой?

Если для решения задачи вам понадобится что-нибудь, не входящее в установку, попросите необходимое вам у учителя.

Дополнение. Является ли пробирка основным источником издаваемого звука?

Решение и пояснения

29. (9-й кл.) Налить столько воды в длинную пробирку, чтобы длина воздушного столба в ней стала равной длине столба воздуха в короткой пробирке.

Дополнение (дается вместе с задачей). Нет. Основным источником является сложный шипящий звук, возникающий в результате трения струи воздуха из вашего рта о край пробирки. Сама пробирка является только резонатором, усиливающим частоту сложного звука, которая соответствует собственной частоте колебаний заключенного в ней столба воздуха.

Звуковой резонанс.

Установка. Четыре камертона, из которых два имеют одну и ту же частоту колебаний. Два других имеют частоту колебаний, значительно отличающуюся от первой и отличную друг от друга. К ножкам трех камертонов, имеющих различную частоту колебаний, приклеены или привязаны маленькие бумажки, на которых указана собственная частота колебаний камертонов.

Условие задачи. На трех лежащих на столе камертонах обозначена частота их колебаний.

Каким способом можно найти частоту колебаний четвертого камертона?

Дополнение. С какими камертонами удобнее проводить опыт: с такими, какие даны в задаче, или с укрепленными на резонаторных ящиках?

Решение и пояснения

30. (9-й кл.) Методом резонанса. (Задача на повторение пройденного в курсе физики материала.)

Дополнение (дается вместе с задачей). С камертонами, укрепленными на резонаторных ящиках.

ТЕПЛОТА.

Тепловое расширение воздуха.

Установка. Колба, укрепленная в штативе дном вверх и закрытая пробкой, сквозь которую пропущена стеклянная трубочка, нижний конец которой опущен в стаканчик с водой. Нижняя часть трубочки заполнена водой (см. в решении).

Условие задачи. Как, не дотрагиваясь до выставленных приборов, понизить уровень воды в трубочке?

Дополнения. 1. Как повысить уровень воды в трубочке?

2. Как влияет объем колбы на повышение или понижение столбика воды в трубочке?

3. С какой жидкостью получится более значительное перемещение столбика воды в трубочке?

Решение и пояснения

31. (6-й кл.) Подвести к колбе руку, щеку или дохнуть на нее.

Дополнения (даются вместе с задачей). 1. Любым приемом понизить температуру колбы, например, положив на нее полотенце, смоченное холодной водой.

2. Зависимость прямая.

3. С жидкостью, имеющей малый удельный вес.

Трубка заполняется водой следующим образом. Колба с трубочкой укрепляется в штативе так, как указано в установке задачи. Затем колба нагревается ладонями рук, и когда из конца трубочки выделилось 2–3 пузырька воздуха, руки снимают с колбы. Если после остывания колбы в трубочку вошло недостаточное количество воды, то еще раз нагревают колбу, пока вновь не выделится из нее некоторое количество воздуха.

Воздушный термометр.

Установка. См. описание установки в задаче 31. К стеклянной трубке прикреплен прямоугольный кусок бумаги с мелкими делениями.

Условие задачи. При повышении температуры столбик воды в трубочке опускается, а при понижении – подымается. Следовательно, выставленную перед вами установку можно использовать в качестве термометра даже более чувствительного, чем обычный.

В чем заключается главная причина, вследствие которой показания такого термометра совершенно не надежны?

Дополнения. 1. Какая еще причина, кроме главной, нарушает правильность показаний такого термометра?

2. С какими жидкостями подобный термометр будет несколько более надежным?

Решение и пояснения

32. (6-й кл.) Изменения атмосферного давления.

Дополнения (даются вместе с задачей). 1. Испарение жидкости.

2. С жидкостями, слабо испаряющимися, например, с жидкими маслами.

Расширение и сжатие газа.

Установка. Стакан с водой. Стеклянная трубка (диаметр 1–1,5 см, длина 20 см), запаянная с одного конца и имеющая на другом оттянутый кончик с отверстием.

Условие задачи. Как перелить часть воды из стакана в трубочку?

Дополнения. 1. Влияет ли диаметр трубки на количество переходящей в нее воды?

2. Если в один прием не удастся получить в трубке достаточное количество воды, то как следует поступить, для того чтобы увеличить количество воды в трубке?

Решение и пояснения

33. (6-й кл.) Сильно натереть трубочку суконкой или другим соответствующим натирателем. Опустить ее оттянутый конец в воду и выждать, пока она остынет.

Дополнения (даются как задачи-вопросы на дом). 1. Чем больше диаметр трубки, тем больше (при одной и той же температуре) перейдет в нее воды.

2. Перевернуть трубку оттянутым концом вверх и затем, быстро перевернув, тотчас же опустить открытый конец ее в воду.

Поскольку в „Условии задачи" не ставится никаких ограничений, то нагревать трубочку, вообще говоря, можно любыми средствами, например, нагревая ее в кипятке или в пламени спички. Существенно только, чтобы ее температура не была слишком высока, так как при этом может треснуть стекло во время наполнения трубочки холодной водой. Удалить воду из трубочки можно встряхиванием, держа трубочку оттянутым концом вниз.