Почему человек на лыжах может пройти по такому снегу, где провалится человек в сапогах? Ответ лежит на поверхности: дело не в самом весе, а в том, как он распределяется. Именно площадь опоры определяет, каким будет вес на квадратный сантиметр. Ниже приводим объяснение, которое дает известный математик, физик, педагог и популяризатор науки Яков Исидорович Перельман (1882−1942 гг.): «Тяжелый гусеничный трактор хорошо держится на таком рыхлом грунте, в котором увязают ноги лошадей и даже людей, гораздо более легких. Увязание в грунте зависит не от веса вещи, а от ее давления, от той доли веса, которая приходится на квадратный сантиметр опоры. Огромный вес трактора распределяется на довольно большую поверхность его гусениц, надетых на колеса. Поэтому на один квадратный сантиметр опоры трактора приходится сравнительно небольшой вес — около сотни граммов, не больше. Напротив, вес лошади и человека распределяется на небольшую площадь копыт или ступней, так что на квадратный их сантиметр приходится у лошади около 1200 г, а у человека — 500 г, т. е. гораздо больше, чем у трактора. Даже тяжелый военный танк давит на квадратный сантиметр с силою, лишь немного большею, чем человек: около 600 граммов. Неудивительно, что человек и лошадь вдавливаются в почву глубже, чем гусеничный трактор. По той же причине не проваливается на рыхлом снегу человек, идущий на лыжах, хотя без лыж он на том же снегу удержаться не может».

Пожалуй, одно из самых распространенных знаний из мира науки, и тем не менее не лишним будет его напомнить, ведь от него может зависеть ваша жизнь. Чтобы не заблудиться в лесу, нужно ориентироваться в пространстве и уметь определять стороны света. Конечно, сейчас есть и компасы, и разные гаджеты, даже абсолютно любой телефон справится с этой задачей. Но мы же знаем, что телефоны разряжаются в самый неподходящий момент, что вещи теряются, ломаются, а вот знания остаются в голове навсегда.

Итак, как определить, с какой стороны находится север?

Встаньте спиной к солнцу в полдень. Впереди у вас будет север, сзади, соответственно, юг, по правую руку — восток, по левую — запад. Если дело происходит ночью, найдите Полярную звезду (она находится на хвосте созвездия Малая Медведица). Эта яркая звезда расположена вдоль оси вращения Земли и не меняет своего места: все созвездия как бы «вращаются» вокруг нее. Поэтому Полярная звезда всегда указывает на север.

Чтобы убедиться в том, что вы правильно определили, где север, оглянитесь вокруг: у отдельно стоящих деревьев ветви, направленные к северу, будут короче. Северная сторона муравейника круче пологой южной, а северная сторона камня чаще всего покрыта мхом.

Один из символов российского дизайна — знаменитая упаковка пищевой соды. Сама же сода может применяться практически в любой области. Одни моют с ней посуду, другие — лечат содовым раствором приступы изжоги и насморк. В любом случае бикарбонат натрия NaHCO₃ (сода пищевая, натрий двууглекислый, натрия гидрокарбонат) можно встретить в каждом хозяйстве.

Почему же у ничем на вид не примечательного порошка, практически не имеющего вкуса и запаха, получается справляться с таким большим количеством задач? Сода — это легкая щелочь, которая расщепляет жиры на составляющие: глицерин и жирные кислоты. По тому же принципу действует и зола: при взаимодействии с водой она образует щелочь. Именно золу использовали наши предки вместо мыла.

Щелочь взаимодействует с кислотами, поэтому слабый раствор соды принимают, чтобы унять изжогу: по сути, сода нейтрализует кислоту. Делать это мы все же не советуем: сода не лечит заболевание, а убирает симптом, что в дальнейшем может плохо сказаться на состоянии желудка.

Глушим звук

Вы наверняка слышали словосочетание «его ворсейшество» и даже знаете, что речь идет о ковре. Как правило, так с усмешкой называли тот ковер, который вешали на стене. На самом деле, если подумать, смешного в этом ничего нет. Ковер вешали на стену в большей степени из-за его физических свойств, а не потому, что он должен занимать почетное место в комнате. Во-первых, между ворсинок сохраняется теплый воздух и ковер таким образом защищает от холода, который может идти от стены. Обращали внимание, что ковры вешали над спальным местом? Во-вторых, ковер помогает сгладить шум: рыхлый материал поглощает звук, приглушая его — звуковая волна как бы теряется в ворсинках. Поэтому, если вы готовитесь организовать дома звукозаписывающую студию, в первую очередь подумайте не об аппаратуре, а о соседях, и поищите толстые мягкие ковры, которыми можно завесить стены.

Чтобы чуть подробнее рассказать о том, как через разные материалы проходит звук, мы снова обращаемся к книге Якова Перельмана «Физика на каждом шагу».

«Еще лучше и быстрее передают звук твердые, упругие материалы, например чугун, дерево, кости. Приставьте ухо к торцу длинного деревянного бруса или бревна и попросите товарища ударить палочкой по противоположному концу: вы услышите гулкий звук удара, переданный через всю длину бруса. Если кругом достаточно тихо и не мешают посторонние шумы, то удается слышать через брус тиканье часов, приставленных к противоположному концу. Так же хорошо передается звук через железные рельсы или балки, через чугунные трубы, через почву. Приложив ухо к земле, можно расслышать топот лошадиных ног задолго до того, как он донесется по воздуху, а звуки пушечных выстрелов слышны этим способом от таких отдаленных орудий, грохот которых по воздуху совсем не доносится. В отличие от упругих и твердых материалов мягкие ткани, да и вообще рыхлые, неупругие материалы, очень плохо передают через себя звук: они его „поглощают“. Вот почему вешают толстые занавески на дверях, если хотят, чтобы звук не достигал соседней комнаты. Ковры, мягкая мебель, драпировка, платье действуют на звук подобным же образом».

Вы наверняка знаете, что чем горячее жидкость, тем быстрее она остывает. Именно поэтому кофе, в который налито холодное молоко, будет остывать медленнее черного. Этому явлению есть вполне понятное физическое объяснение. Но почему горячая жидкость быстрее замерзнет, пока никто не знает. А это уже как раз очень важно в быту: например, когда вы торопитесь и делаете домашнее мороженое или холодец, более выгодной стратегией будет начать замораживать еще горячую жидкость. Этот эффект назван по имени Эрасто Мпембы — африканского школьника, который в 1963 году провел эксперименты на домашнем мороженом и увидел, что горячая масса твердеет быстрее. Вначале он задал этот вопрос своему школьному учителю, но не получил ответа. Потом, также будучи школьником, встретил профессора физики, с которым они вместе поставили ряд экспериментов и описали парадокс в научной статье. Но ни Мпемба, ни профессор, ни другие ученые до сих пор не нашли ответа на детский вопрос. На этот счет существует множество теорий, но окончательного объяснения пока нет. И этот парадокс доказывает самое интересное — в науке еще есть пространство для открытий.