Задача 99. Волна и камень

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Сидя на набережной у деревянных мостков, понаблюдайте за концом мостков, когда на него набегает волна. Доска поднимается, но затем, когда волна сбегает, возвращается на старое место. Почему?

Б.

– Закон Архимеда! Доска просто всплывает!

Но ведь доска прибита гвоздями к столбу, заколоченному в дно водоема. Еще более решительное возражение: почему гранитные ступени набережной Невы у подножия сфинксов тоже поднимаются и опускаются в такт с волной?

В.

Как известно, загадки сфинкса невозможно отгадать. Наша загадка менее замысловата: нужно принимать во внимание не закон Архимеда, а закон преломления света.

Рис. 146. Свет преломляется и ступенька кажется приподнятой

Если ступенька A (рис. 146) свободна от воды (уровень воды 11'), то наблюдатель O видит ее по прямой OA. Если вода поднимается до уровня 22', то луч света от точки A сможет попасть в глаз только по ломаной ABO, т.е. направление OB, в котором глаз видит точку A, поднимается вверх на угол γ, отчего ступенька кажется приподнятой. Если вода поднимется еще выше (33'), то и ступенька поднимется больше (δ > γ).

В качестве курьеза можно отметить, что если бы вы были более упрямы, то могли бы настаивать на том, что и гранитная ступенька поднимается под действием закона Архимеда, – и вы были бы отчасти правы. И это несмотря на то, что гранит намного тяжелее воды. Представим, что ступенька укреплена на упругом основании (толстый слой резины) и нависает над водой. Ступенька согнула резину и опустилась. Когда набежит волна, ступенька потеряет часть веса, отчего прогиб резины уменьшится и каменная ступенька поднимется! Любое основание обладает определенной упругостью, правда, меньшей, чем резина. Поэтому любитель поспорить может утверждать, что и каменная ступенька, укрепленная в грунте, немножко поднимается.

• Задача 100. Зубчатая передача

• Оглавление

Дата публикации:

16 марта 2006 года