Problèmes de physique difficile
Collected, édité et prolongée par Donald Simanek.
problèmes de devoirs manuels trop souvent ne remettent pas en cause l'ingéniosité des étudiants et ne nécessitent pas l'exercice de la perspicacité et la créativité dans leur solution. méthode Les étudiants peuvent souvent les résoudre en branchant des numéros dans une formule de manuel (ou deux) et le broyage à une réponse, la soi-disant « plug-and-teuf ».
Il est bon de s'attaquer de temps en temps des problèmes qui ne peuvent pas être résolus si facilement, des problèmes qui remettent en question et frustrer. Voici quelques exemples. La plupart d'entre eux sont vieux classiques, quelques-unes sont nouvelles.
1. Juste rouler le long.
Trois énigmes connexes sur bobines de roulement.
1. La figure 1 montre une roue (gris) avec un moyeu central (vert). Il peut rouler librement sur la, table plane. Un faisceau (jaune) est pressée sur le fond du moyeu et tirée vers la droite par la force F. Le rayon de la grande roue est de 13, le rayon du moyeu est égal à 3. Le faisceau, le moyeu et la roue tout rouleau sans glisser .
- Quelle direction le grand rouleau de roue le long de la table?
- À quelle vitesse il roule par rapport à la vitesse du faisceau jaune?
2. La figure 2 montre la même situation, mais la poutre repose sur le dessus du moyeu. Les mêmes questions.
Comparez vos réponses. Sont-ils du tout surprenant? Avez-vous les prédisez correctement avant de vous résolu les problèmes?
Jouets ces jours-ci ne favorisent pas ce genre de questionnement curieux et bricoler. On pourrait dire que toute personne qui a monté et réparé un vélo serait familier avec ce genre de mécanisme. Ou joué avec un yo-vous jouet. Mais la plupart ont pas posé les questions et fait des expériences pour trouver les réponses.
2. Le terrible
résistance tétraèdre.
3. Le cube de résistance classique.
Ceci est un oldie, mais encore un goodie.
Douze résistances identiques de résistance R sont soudés ensemble dans un réseau cubique.
(A) Quelle est la résistance mesurée avec un ohmmètre entre A et C?
(B) Quelle est la résistance entre A et B?
(C) Quelle est la résistance entre A et D?
Donnez toutes les réponses en termes de r.
4. La pyramide de résistance classique.
Souder six résistances égales de taille r sous la forme d'une pyramide équilatéral. Le résultat sera un réseau comme celui montré aplaties problème 2 ci-dessus. Quelle est la résistance de la pyramide entre les deux jonctions en termes de r?
5. Où sur la Terre?
Lorsque, sur la surface de la terre que vous pourriez PLACEMENTS 1 mile au sud, à 1 mile à l'est et un mile au nord et finissent à votre point de départ?
Une réponse est facile à trouver. Mais il y a d'autres réponses. Beaucoup d'entre eux. Où sont-ils et combien sont-ils?