7–11Подборки книг

Физика и химия в романах: «Таинственный остров», «Марсианин» и другие

Многие писатели проверяли свои сюжеты у учёных или сами были инженерами. Поэтому в романах, которые читают ради приключений, спрятана настоящая наука. Мы выбрали книги, где физика и химия играют важную роль, и для каждой нашли место, которое стоит прочитать внимательно. Есть и пара задач.

Для 7–11 классов.

«Таинственный остров», Жюль Верн

Пятеро беглецов на воздушном шаре попадают на необитаемый остров почти без вещей. Инженер Сайрес Смит знает химию и физику, и за несколько лет они строят на острове целую цивилизацию.

  • Чтобы разжечь огонь без спичек, Смит делает линзу из двух часовых стёкол, заполнив промежуток водой. Вода преломляет свет, и стёкла работают как увеличительное стекло.
  • Из руды и угля герои выплавляют железо, а потом сталь.
  • Из колчедана получают серную кислоту, а с её помощью нитроглицерин.

Повторять опыты с кислотами и взрывчаткой дома нельзя. Безопасные опыты собраны в статье про 10 опытов дома.

«Марсианин», Энди Вейер

Астронавт Марк Уотни остаётся на Марсе один и должен продержаться годы до прихода помощи. Вейер, программист по профессии, тщательно рассчитал почти всё, что делает герой.

  • Чтобы получить воду, Уотни разлагает ракетное топливо гидразин и сжигает полученный водород в кислороде: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Процесс опасен, и в книге он чуть не взрывается.
  • Он выращивает картошку в марсианском грунте, удобряя его отходами.
  • Он считает, сколько калорий, кислорода и воды нужно на день, и это хорошая задача на пропорции.

У того же автора есть «Проект «Аве Мария»»: учитель биологии просыпается на космическом корабле и решает научные задачи, чтобы спасти Землю. Там много физики и биологии, которую можно проверить.

«Человек-невидимка», Герберт Уэллс

Учёный Гриффин делает своё тело прозрачным. Яков Перельман в «Занимательной физике» указал на интересную ошибку: если хрусталик и сетчатка глаза прозрачны и не поглощают свет, человек ничего не увидит. Чтобы видеть, глазу нужно поглощать свет. Невидимка был бы слепым.

Хороший пример того, как одна научная деталь меняет сюжет. О Перельмане подробнее в статье «Два Перельмана».

Ещё книги

КнигаАвторНаука в ней
«451° по Фаренгейту»Рэй Брэдберитемпература горения бумаги и шкалы температуры
«Человек-амфибия»Александр Беляевможет ли человек дышать под водой, жабры и растворённый кислород
«Гиперболоид инженера Гарина»Алексей Толстойлуч, который режет металл, похож на будущий лазер
«Задача трёх тел»Лю Цысиньпочему движение трёх звёзд, притягивающих друг друга, нельзя предсказать надолго
«Я, робот»Айзек Азимовтри закона робототехники и логические ловушки в них

Задачи по книгам

Задача

Переведите 451 °F в градусы Цельсия по формуле t°C = (t°F − 32) · 5/9.

451 − 32 = 419.

419 · 5/9 ≈ 232,8.

Ответ: около 233 °C. На самом деле разная бумага загорается при разной температуре, примерно от 220 до 250 °C, но Брэдбери попал близко.

Задача

Уотни нужно получить 1 кг воды. Какая масса водорода для этого понадобится? M(H₂) = 2 г/моль, M(H₂O) = 18 г/моль.

n(H₂O) = 1000 / 18 ≈ 55,6 моль.

По уравнению 2H₂ + O₂ → 2H₂O водорода нужно столько же моль, сколько воды: 55,6 моль.

m(H₂) = 55,6 · 2 ≈ 111 г.

Ответ: около 111 г водорода.

Разберём на занятии

Прочитанное лучше запоминается, когда о нём можно поговорить: на живых занятиях преподаватели помогают разобрать книгу и взять из неё примеры для сочинения и устной части экзамена.

Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.

Частые вопросы

С какой книги начать?

В 7–8 классе с «Таинственного острова» или «Человека-амфибии», в 9–11 с «Марсианина».

Всё ли в «Марсианине» научно правильно?

Почти. Главную натяжку признал сам автор: марсианская буря в начале книги не могла бы опрокинуть ракету, потому что атмосфера Марса очень разреженная.

Можно ли брать эти книги на итоговое сочинение?

Да, особенно на темы о человеке и природе, науке и ответственности, выживании. «Марсианин» хороший пример стойкости и находчивости.