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電燈泡為什么呈梨型?電燈泡的燈絲是用金屬鎢制成的。通電后,燈絲發(fā)熱,溫度高達(dá)2500℃以上。金屬鎢在高溫下升華,一部分金屬鎢的微粒便從燈絲表面跑出來(lái),附著在燈泡內(nèi)壁上。時(shí)間一長(zhǎng),燈泡就會(huì)變黑,降低亮度,影響照明。科學(xué)家們根據(jù)氣體對(duì)流是自下而上的特點(diǎn),在燈泡內(nèi)充有少量惰性氣體,并把燈泡做成梨形。這樣,燈泡內(nèi)的惰性氣體對(duì)流時(shí),金屬鎢蒸發(fā)時(shí)的黑色微粒大部分被氣體卷到上方,著在燈泡的頸部,便可保持玻璃透明,使燈泡亮度不受影響。天空和海水為什么是藍(lán)色的天空為什么是藍(lán)色的?晴朗的天空是蔚藍(lán)色的,這并不是因?yàn)榇髿獗旧硎撬{(lán)色的,不是大氣中含有藍(lán)色的物質(zhì),而是由于大氣分子和懸浮在大氣中的微小粒子對(duì)太陽(yáng)光散射的結(jié)果。由于介質(zhì)的不均勻性。使得光偏離原來(lái)傳播方向而向側(cè)方散射開(kāi)來(lái)的現(xiàn)象,稱為介質(zhì)對(duì)光的散射。細(xì)微質(zhì)點(diǎn)的散射遵循瑞利定律:散射光強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比。當(dāng)太陽(yáng)光通過(guò)大氣時(shí),波長(zhǎng)較短的紫、藍(lán)、青色光最容易被散射,而波長(zhǎng)較長(zhǎng)紅、橙、黃色光散射得較弱,由于這種綜合效應(yīng),天空呈現(xiàn)出蔚藍(lán)色。旭日為什么是紅色的?早晨,陽(yáng)光通過(guò)厚厚的大氣層,這時(shí)紫光和藍(lán)光被強(qiáng)烈散射,到達(dá)地平線時(shí),已剩下無(wú)幾,余下的只是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的黃、橙、紅光。所以,旭日是紅色的。這些色光再經(jīng)地平線上空的大氣分子、塵埃、水滴等雜質(zhì)散射,就使得那里天空呈現(xiàn)出絢麗的彩色,如果有云,它會(huì)把光線反射回來(lái),云塊上就會(huì)染上彩色,出現(xiàn)朝霞和晚霞。海水為什么是藍(lán)色的?人眼看到的海水的顏色,是海水對(duì)太陽(yáng)反射光的顏色。白光射向海水時(shí),由于海水對(duì)白光的選擇吸收和散射,使海水呈現(xiàn)藍(lán)色。光通過(guò)介質(zhì)時(shí),光的部分能量被介質(zhì)吸收而轉(zhuǎn)變成介質(zhì)的內(nèi)能,使得光的強(qiáng)度隨著光穿過(guò)的厚度而衰減的現(xiàn)象稱為光的吸收。若某種介質(zhì)在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi),對(duì)光的吸收程度很小,并且隨波長(zhǎng)變化不大,這種吸收稱為一般吸收;若某種介質(zhì)對(duì)某些波長(zhǎng)的光的吸收特別強(qiáng)烈,隨波長(zhǎng)變化也很大,這種吸收稱為選擇吸收。太陽(yáng)光射到海水上時(shí),由于海水對(duì)紅、黃色光進(jìn)行選擇吸收,而對(duì)藍(lán)、紫色光強(qiáng)烈散射、反射,因而海水看起來(lái)呈藍(lán)色。絕大部分物體呈現(xiàn)顏色,都是其表面或體內(nèi)對(duì)可見(jiàn)光進(jìn)行選擇吸收的結(jié)果。家電節(jié)電常識(shí)上課可以給學(xué)生講節(jié)約用電是指通過(guò)加強(qiáng)用電管理,采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的節(jié)電措施,以減少電能的直接和間接損耗,提高能源效率和保護(hù)環(huán)境。節(jié)約用電,不僅能為社會(huì)省下寶貴的能源,使有限電費(fèi)資源得到更充分的利用,而且也會(huì)讓您節(jié)省電費(fèi),生活更舒心。一、照明1.合理布置照明設(shè)備的安裝位置與高度,一般照明與局部照明要結(jié)合起來(lái)考慮。2.分裝電燈開(kāi)關(guān),要一燈一開(kāi)關(guān),盡量做到一燈多用。3.日光燈比白熾燈節(jié)電,同樣亮度20瓦的日光燈勝過(guò)40瓦的燈炮,但只能抵13瓦的節(jié)能型熒光燈。4.堅(jiān)持定期清掃燈泡及照明器具的灰塵,積灰太多,降低照明效率。5.室內(nèi)墻壁和天棚應(yīng)盡量采用白色涂料,并應(yīng)定期粉刷,利用室內(nèi)墻壁的反光加白色墻可提高照度20%左右。6.樓梯、過(guò)道、廁所等處不需要太強(qiáng)的燈光,適宜安裝較少的電燈或選用低度數(shù)的燈泡,可裝上一燈多控的開(kāi)關(guān),達(dá)到隨時(shí)關(guān)燈。二、電視機(jī)1.合理調(diào)整電視機(jī)的亮度和音量,亮度越高和音量越大就越費(fèi)電。2.不要頻繁開(kāi)關(guān)電視機(jī)。3.如電源電壓變化過(guò)大,最好用穩(wěn)壓器。4.白天要避免陽(yáng)光直射熒光屏,要用布罩蒙住。三、電飯鍋1.要充分利用電飯鍋的余熱,如用電飯鍋煮飯時(shí),可在鍋沸騰后斷電7-8分鐘,再重新通電。2.選擇電飯鍋時(shí),應(yīng)根據(jù)家庭人員的多少、經(jīng)濟(jì)條件確定其功率大小。3.鍋上蓋一條毛巾,可以減少熱量損失。4.電飯鍋用完后,一定要拔下電源插頭,如不拔下則進(jìn)入保溫狀態(tài),既浪費(fèi)電力又減少使用壽命。5.電熱盤(pán)表面與鍋底都有污漬,應(yīng)擦拭干凈或用油砂輕輕打磨干凈,以免影響傳熱效率,浪費(fèi)電能。四、電冰箱1.購(gòu)買(mǎi)電冰箱不要盲目攀比,要根據(jù)條件。雙門(mén)比單門(mén)耗電高一半左右。相同容積條件下,單門(mén)比雙門(mén)每年少用電近200千瓦時(shí))。2.購(gòu)買(mǎi)冰箱要選擇合適的容積。容積大了耗電多。據(jù)有關(guān)資料介紹,平均每人需要冰箱容積35升左右。如四口之家,買(mǎi)120~150升的就可以了。3.電冰箱應(yīng)安放在通風(fēng)陰涼處,不要被太陽(yáng)曬和靠近暖氣或爐子。冰箱的冷凝器要與墻壁間留有10—20厘米的距離。箱頂上不要放東西,并保留30厘米的空間,以利于散熱。4.定期檢查門(mén)封,防止漏冷氣.方法是打開(kāi)手電放入冰箱,關(guān)門(mén)觀察四周是否漏光,如漏光應(yīng)換門(mén)封,或送修理部修理。5.開(kāi)門(mén)次數(shù)盡量少而短,若以每次開(kāi)門(mén)時(shí)間半分鐘至一分鐘計(jì),箱內(nèi)溫度恢復(fù)原狀壓縮機(jī)就要工作五秒鐘,耗電0.008度。6.箱內(nèi)溫度調(diào)節(jié)適宜,在盛夏電冰箱的冷藏室溫度定為5℃比定為8℃每月多耗電十幾度,而且保鮮效果差,一般食物保鮮效果8-10℃最佳,冷凍室的室溫-14℃比-18℃要省電2%左右。7.儲(chǔ)存食物不宜過(guò)滿過(guò)緊,食品之間與箱壁之間應(yīng)有10毫米以上的空隙,以利箱內(nèi)冷空氣對(duì)流使箱內(nèi)溫度均勻穩(wěn)定,減少耗電。8.熱的食品應(yīng)冷卻至室溫,然后放入冰箱內(nèi),減少用電量和不必要的水分。9.及時(shí)除霜,一般電冰箱內(nèi)蒸發(fā)器表面霜層達(dá)5毫米以上時(shí)就應(yīng)除霜,如積霜太厚會(huì)產(chǎn)生很大的熱阻,影響冷熱交換,制冷效果差,耗電量增多。10.制作冷凍食品使用冷開(kāi)水,忌用熱開(kāi)水,最好在夜間放入電冰箱,因夜間環(huán)境溫度低。11.經(jīng)常保持冰箱背部清潔,冷凝器和壓縮機(jī)的表面灰塵影響散熱效果,就會(huì)多耗電。12.光線較好的房間,冰箱內(nèi)的照明燈可擰下不用,不但省電還可減少因燈的熱量使溫度升高。13.有內(nèi)臟的雞、魚(yú)等要挖去內(nèi)臟,揩干包裝好,先放在冷藏室,再移入冷凍室。14.小包裝食品省電。15.冷凍的食品在食用前先放在冷藏室內(nèi)慢慢化水,充分利用能量。五、洗衣機(jī)1.洗衣機(jī)要根據(jù)所洗衣服的量和實(shí)際需要設(shè)定程序。2.盡可能儲(chǔ)足夠的衣物才開(kāi)啟洗衣機(jī)。3.洗衣機(jī)有“強(qiáng)洗”和“弱洗”的功能,選用那種功能是根據(jù)織物的種類(lèi),清潔的程度決定的。但實(shí)際上“強(qiáng)洗”比“弱洗”要省電,因?yàn)樵谕瑯娱L(zhǎng)的洗滌周期內(nèi),“弱洗”比“強(qiáng)洗”的換葉輪旋轉(zhuǎn)方向的次數(shù)更多,開(kāi)開(kāi)停停次數(shù)多,電機(jī)重新啟動(dòng)的電流是額定電流的5-7倍,所以“弱洗”反而費(fèi)電,“強(qiáng)洗”不斷省電,還可延長(zhǎng)電機(jī)壽命。4.洗衣機(jī)的洗衣定時(shí)刻度為15分鐘,脫水定時(shí)5分鐘。實(shí)際使用都不需那么長(zhǎng)時(shí)間,一般洗衣用6分鐘,脫水用1.5分鐘即可,時(shí)間短了既節(jié)電,又減少衣服磨損。5.先浸泡后洗滌。洗滌前,先將衣物在液體皂或洗衣粉溶液中浸泡10—14分鐘,讓洗滌劑與衣服上的污垢贓物起作用,然后再洗滌。這樣,不僅能夠使衣物洗的更加干凈,而且可使洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短一半左右,電耗也就相應(yīng)減少了一半。6.分色洗滌,先淺后深。不同顏色的衣服分開(kāi)洗,不僅洗的干凈,而且也洗得快,比混在一起洗可縮短1/3的時(shí)間。對(duì)于一些不是很臟的衣物,少放些洗衣粉,也可以減少漂洗次數(shù),達(dá)到節(jié)約用水。7.先薄后厚。一般質(zhì)地薄軟的化纖、絲綢織物,4—5分鐘就可洗干凈,而質(zhì)地較厚的棉、毛織物要十來(lái)分鐘才能洗干凈。厚薄分別洗,比混在一起洗可有效地縮短洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。8.采用集中洗滌方法。即一桶洗滌劑連續(xù)洗幾批衣物,全部洗完后再逐一漂清。每次使用后,勿忘清潔洗衣機(jī)的隔棉網(wǎng),以發(fā)揮洗衣機(jī)的最佳效能。六、空調(diào)1.溫度設(shè)置不必過(guò)低,人的皮膚的臨界點(diǎn)溫度是33℃,高于33℃就感到熱,低于就感到?jīng)?。?dāng)溫度在25℃,相對(duì)濕度50%,氣流速度為0.15M/S時(shí),人體處于最正常的熱平衡狀態(tài),人感覺(jué)很舒適。調(diào)溫過(guò)低則既費(fèi)電又感到不舒服。2.不能頻繁啟動(dòng)壓縮機(jī),停機(jī)后必須隔二至三分鐘才能開(kāi)機(jī),否則易引起壓縮機(jī)因超載而燒毀,且費(fèi)電多。3.新風(fēng)開(kāi)關(guān)不應(yīng)常開(kāi),否則冷氣大量外流,浪費(fèi)電能。4.使用的窗簾布宜厚些。開(kāi)動(dòng)空調(diào)時(shí),應(yīng)確保門(mén)窗緊閉。5.保持過(guò)濾網(wǎng)清潔和分體式空調(diào)器的室外機(jī)組與室內(nèi)機(jī)組之間的連接管路盡量短,以及室外機(jī)加蓋遮陽(yáng)罩,都利用節(jié)電。6.電風(fēng)扇的耗電量?jī)H是空調(diào)的5-10%,因此在天氣不太熱的時(shí)候,使用電風(fēng)扇是一個(gè)更佳的選擇。7.出門(mén)前提前關(guān)閉空調(diào)在離開(kāi)家前10分鐘關(guān)閉空調(diào),因在這10分鐘之內(nèi),室溫足可以使人感覺(jué)到?jīng)鏊c溫暖,養(yǎng)成出門(mén)前提前關(guān)閉空調(diào)的習(xí)慣,可以節(jié)約電能。8.設(shè)置睡眠功能利用這個(gè)功能,可自動(dòng)調(diào)節(jié)室溫1—2度,可以起到20%的節(jié)電效果。七、微波爐1.冷藏食品宜先解凍才放入爐內(nèi)烹調(diào)。2.微波爐較一般電焗爐節(jié)省高達(dá)60%的電力,最宜用用作將食物加熱或烹制少量食物。3.加工食品時(shí),在被加工的食品上加一層保護(hù)膜,使所加工的食品水分不會(huì)蒸發(fā),食品味道好而且還能節(jié)省電能。4.根據(jù)烹飪食品的類(lèi)別和數(shù)量選擇火力,目前微波爐上一般都有強(qiáng)、中和弱等多種火力選擇,可根據(jù)食品的類(lèi)別和不同的數(shù)量來(lái)進(jìn)行選擇。5.微波爐的功率大小對(duì)使用節(jié)電并沒(méi)有多大關(guān)系,其主要決定于加熱食品的多少和干濕。在烹飪食品前,可先在食物表面噴灑少許水,可提高微波爐的熱效率,達(dá)到節(jié)省用電的目的。八、電熱水器1.應(yīng)選用適合你一家所需的電熱水器,例如2-4人家庭,最宜選用30-40升容量型號(hào)。2.淋浴比盆浴節(jié)省50%的用水及電力。3.電熱水器溫度設(shè)定要合理。一般在60—80℃之間,開(kāi)停時(shí)間要根據(jù)實(shí)際需要確定。電源長(zhǎng)期開(kāi)著電能損耗非常大。應(yīng)盡量避開(kāi)用電高峰時(shí)間,夏天可將溫控器調(diào)低。4.定期請(qǐng)專(zhuān)業(yè)技師檢查你家中的電熱水器,確保使用安全,提高能源效益。九、電磁爐1.使用與電磁爐配套的鐵鍋等平底鍋具,其鍋底的直徑為12厘米至26厘米為宜,這樣火力就會(huì)均衡地集中在鍋底上,不會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)。2.合理使用各檔火力功率。電磁爐上的使用功能很多,有定時(shí)、快速和慢速等功能,所以在使用前最好先看看說(shuō)明書(shū),了解各功能后再合理使用。一般來(lái)說(shuō)大功率加熱速度快,但耗電量也大。3.電磁爐的通風(fēng)口應(yīng)離開(kāi)墻壁5厘米以上且不要將異物放進(jìn)吸氣或排氣口里。十、電腦1.暫停使用電腦時(shí),如果預(yù)計(jì)暫停時(shí)間小于1小時(shí),建議將電腦置于待機(jī),如果暫停時(shí)間大于1小時(shí),最好徹底關(guān)機(jī)。2.平時(shí)用完電腦后要正常關(guān)機(jī),應(yīng)拔下電源插頭或關(guān)閉電源接線板上的開(kāi)關(guān),并逐步養(yǎng)成這種徹底斷電的習(xí)慣,而不要讓其處于通電狀態(tài)。3.不用的外設(shè)像打印機(jī)、音箱等要及時(shí)關(guān)掉(音箱是耗電大戶)。4.像光驅(qū),軟驅(qū)、網(wǎng)卡、聲卡等暫時(shí)不用的設(shè)備可以在BIOS里屏敝掉。(功耗不會(huì)下降太多,長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看還延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命)。5.使用CPU降溫軟件。6.降低顯示器亮度。在做文字編輯時(shí),將背景調(diào)暗些,節(jié)能的同時(shí)還可以保護(hù)視力、減輕眼睛的疲勞強(qiáng)度。當(dāng)電腦在播放音樂(lè)、評(píng)書(shū)、小說(shuō)等單一音頻文件時(shí),可以徹底關(guān)閉顯示器。7.整理并清潔系統(tǒng),保持電腦系統(tǒng)的清潔,有利于省電。關(guān)閉那些不常用的軟件,不讓他們駐留在內(nèi)存中,例如檢查屏幕右下角的系統(tǒng)欄,看有沒(méi)有不用的圖標(biāo)出現(xiàn)。同時(shí)按Ctr1+A1t+Del快捷鍵,也可以關(guān)閉那些不使用的軟件。8.利用應(yīng)用程序自帶的節(jié)電功能。利用某些軟件下載游戲、電影等大容量文件時(shí),由于時(shí)間長(zhǎng),不可能等待文件下載完成,所以經(jīng)常發(fā)生文件下載已經(jīng)結(jié)束,電腦主機(jī)卻依然運(yùn)行的情況,其實(shí),只要在其“工具”選項(xiàng)中選擇“完成后關(guān)機(jī)”命令,電腦就會(huì)在下載結(jié)束時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī),從而輕松實(shí)現(xiàn)節(jié)電要求。核輻射與人體危害什么是核輻射?什么是核輻射?核輻射有什么危害?面臨不期而遇的核輻射,人們有什么樣的應(yīng)對(duì)之法?核輻射真的那么可怕嗎?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),放射性物質(zhì)以波或微粒形式發(fā)射出的一種能量就叫核輻射,核爆炸和核事故都有核輻射。它有a,b和y三種輻射形式。a輻射只要用一張紙就能擋住,但吸入體內(nèi)危害大;b輻射是高速電子,皮膚沾上后燒傷明顯;y輻射和X射線相似,能穿透人體和建筑物,危害距離遠(yuǎn)。宇宙、自然界能產(chǎn)生放射性的物質(zhì)不少,但危害都不太大,只有核爆炸或核電站事故泄漏的放射性物質(zhì)才能大范圍地對(duì)人員造成傷亡。核輻射對(duì)人體有什么危害?放射性物質(zhì)可通過(guò)呼吸吸入,皮膚傷口及消化道吸收進(jìn)入體內(nèi),引起內(nèi)輻射,y輻射可穿透一定距離被機(jī)體吸收,使人員受到外照射傷害。內(nèi)外照射形成放射病的癥狀有:疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時(shí)還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率,影響幾代人的健康。一般講,身體接受的輻射能量越多,其放射病癥狀越嚴(yán)重,致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)越大。核輻射對(duì)人體的危害取決于受不同輻射的時(shí)間以及輻射量:1腿部或者手臂進(jìn)行X光檢查時(shí)的輻射量;8建筑材料每年所產(chǎn)生的輻射量;10乘飛機(jī)時(shí)遭受的輻射量;60人體內(nèi)的輻射量;700大腦掃描的核輻射量;5000每年的工作所遭受的核輻射量;10000患癌癥的可能性為1/130;60000~100000出現(xiàn)各種輻射疾?。?00000~450000掉頭發(fā),血液發(fā)生嚴(yán)重病變,一些人在2至6周內(nèi)死亡;450000~80000030天內(nèi)將進(jìn)入垂死狀態(tài)。核輻射對(duì)生物體的傷害是怎么造成的呢?生物體內(nèi)有大量的各種分子,分子內(nèi)部的化學(xué)鍵一般鍵能為二到十個(gè)電子伏。核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學(xué)鍵的鍵能高,因此有一定的可能性破壞人體內(nèi)分子的化學(xué)鍵,造成分子的性質(zhì)改變。大部分情況下,細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別分子被破壞失去生理活性之后,或者整個(gè)細(xì)胞受損死亡后,會(huì)很快被人體分解吸收、重新利用,不會(huì)造成重大的傷害。核輻射對(duì)生物體的傷害在食品生產(chǎn)中用來(lái)常溫殺菌,食品經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度的射線照射之后可以保證大部分的細(xì)菌被滅殺。治療癌癥的放射療法(放療)是另外一種應(yīng)用,通過(guò)對(duì)癌變的部位進(jìn)行高強(qiáng)度的輻射處理,使得癌細(xì)胞(也包括正常細(xì)胞)大量死亡,達(dá)到抑制癌癥的目的。在極少數(shù)情況下,這種傷害可能會(huì)造成細(xì)胞內(nèi)染色體上基因的變化,如果恰巧是生殖細(xì)胞的基因被改變了,那么如果能夠產(chǎn)生正常的后代,就有可能獲得一些新的性狀。太空育種、輻射育種就是利用高強(qiáng)度的輻射處理種子,然后從這些受到高強(qiáng)度輻射之后還能夠發(fā)芽的種子里面篩選培育,獲得性能比較好的新品種。因?yàn)樘烊惠椛涠a(chǎn)生的新基因、新品種在生物進(jìn)化過(guò)程中也起到了相當(dāng)重要的作用,從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),維持一個(gè)低水平的輻射對(duì)于生物種群的進(jìn)化和發(fā)展是有好處的。當(dāng)然,這種傷害也有一定可能會(huì)導(dǎo)致正常的體細(xì)胞基因發(fā)生變化,如果這種變化不能修復(fù)并且細(xì)胞仍然存活,就有可能出現(xiàn)細(xì)胞不受控制地復(fù)制的情況,就成了癌細(xì)胞了。因此,長(zhǎng)時(shí)間接受較高強(qiáng)度的核輻射是有導(dǎo)致癌癥的可能性的。但是,如果受到的輻射強(qiáng)度不大的話,就不用去擔(dān)心。日常受到的核輻射是不可能完全隔絕的,這樣的危險(xiǎn)總是難以避免,擔(dān)心也沒(méi)有用,沒(méi)有必要過(guò)于恐懼。盡量避免接觸強(qiáng)的核輻射就好了,比如說(shuō)應(yīng)該小心放射性超標(biāo)的大理石地板、避免直接接觸核材料。居里夫人因白血病去世,鄧稼先因直腸癌去世,這可能和他們長(zhǎng)時(shí)間接觸放射性物質(zhì)有關(guān)系。癥狀:急性初期癥狀:惡心嘔吐發(fā)熱腹瀉短時(shí)間內(nèi)大劑量電離輻射引起的放射性損傷,稱急性放射病。較長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)允許劑量的輻射損傷,稱慢性放射病。此病常見(jiàn)于接受過(guò)量射線的工作人員、公眾及核武器爆炸的罹難者,主要引發(fā)造血功能障礙、內(nèi)臟出血、組織壞死、感染及惡性變等。其中,核輻射導(dǎo)致的全身外照射損傷主要出現(xiàn)在急性放射病典型病程的初期,表現(xiàn)為惡心、嘔吐、疲勞、發(fā)熱和腹瀉?!凹儆凇被颊叱掷m(xù)時(shí)間長(zhǎng)短不同,癥狀有所緩解。嚴(yán)重的發(fā)展到了極期則有感染、出血和胃腸癥狀。經(jīng)恰當(dāng)治療后上述癥狀逐漸緩解。而局部照射損傷是隨受照劑量的不同,在受照部位可能出現(xiàn)紅斑、水腫、干性脫皮和濕性脫皮、起水泡、疼痛、壞死、壞疽或脫發(fā)等癥狀。局部皮膚損傷通常持續(xù)幾周到幾個(gè)月,嚴(yán)重者常規(guī)方法難以治愈。不過(guò),外照射多見(jiàn)于核電站工作人員。體內(nèi)污染引起的內(nèi)照射一般沒(méi)有明顯的早期癥狀,除非攝入量很高,但這種情況非常罕見(jiàn)。國(guó)外發(fā)生的核輻射致病事件中,患者多表現(xiàn)為疲勞、頭昏、失眠、皮膚發(fā)紅、潰瘍、出血、脫發(fā)、白血病、嘔吐、腹瀉等。有時(shí)還會(huì)增加癌癥、畸變、遺傳性病變發(fā)生率。一般來(lái)講,身體接受的輻射能量越多,其放射病癥狀越嚴(yán)重,致癌、致畸風(fēng)險(xiǎn)也越大。4000毫西弗/次輻射可致死“當(dāng)量劑量”是反映各種射線或粒子被吸收后引起的生物效應(yīng)強(qiáng)弱的輻射量。其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位是“西弗”,定義是每千克人體組織吸收1焦耳為1西弗。西弗是個(gè)非常大的單位,因此通常使用毫西弗、微西弗。1毫西弗=1000微西弗。對(duì)日常工作中不接觸輻射性工作的人來(lái)說(shuō),每年正常的天然輻射(主要是因?yàn)榭諝庵械碾陛椛?為1000~2000微西弗。一次小于100微西弗的輻射,對(duì)人體無(wú)影響。與放射相關(guān)的工人,一年最高輻射量為50000微西弗。一次性遭受4000毫西弗會(huì)致死。核燃料中的有效成分是鈾-235,鈾-235同樣也是原子彈中的核炸藥,那么核電站會(huì)不會(huì)像原子彈那樣爆炸呢?專(zhuān)家指出,絕沒(méi)有這種可能性!這是因?yàn)?,核燃料中?235的含量約為3%,而核炸藥中的鈾-235含量高達(dá)90%以上。核燃料引不起核爆炸,正像啤酒和白酒都含有酒精,白酒因酒精含量高可以點(diǎn)燃,而啤酒則因酒精含量低不能點(diǎn)燃一樣。冰棍和冰激凌冰棍和冰激凌是世界各國(guó)人們都喜歡的止渴解暑食品。當(dāng)你吃到?jīng)鎏鹂煽诘谋骱捅ち钑r(shí),你是否想過(guò),世界上最早制作冰棍和冰激凌的是哪個(gè)國(guó)家呢?我國(guó)是冰棍和冰激凌的故鄉(xiāng)。早在3000年以前,我國(guó)就有用冰解暑的記載。后來(lái)皇宮里就有了用奶和糖制成的冰棍。到了元世祖忽必烈時(shí)代(大約700多年前),皇宮里又有了類(lèi)似現(xiàn)在冰激凌的食品,叫做冰酪。那時(shí),元朝統(tǒng)治者禁止王室以外的人制作冰酪。直到意大利旅行家馬可波羅離華回國(guó)前,元世祖才讓人把這種珍品的制作方法教給他。馬可波羅回去后,又把這種制作方法傳給了意大利王室,意大利王室把這種方法保密了約300年,到1533年,法國(guó)國(guó)王和意大利人結(jié)婚以后,制作冰酪的方法才由意大利傳入法國(guó)。1777年美國(guó)紐約大街上才有了冰激凌廣告。我國(guó)古代勞動(dòng)人民的解暑食品是冰核。直到清代,每當(dāng)盛夏到來(lái)之際,北京大街上還有人買(mǎi)冬天入窖保存下來(lái)的天然冰快冰核。大約在1935年,北京有人想出了“絕招”:先把天然冰放進(jìn)一個(gè)大木桶里,加入適量的食鹽,這樣的木桶就成了一個(gè)“土冷凍室”。再準(zhǔn)備許多圓柱形小鐵筒,每個(gè)小鐵筒里都裝滿加了香料和糖的水,并插上一根木棍。然后把一個(gè)個(gè)裝滿糖水的小鐵筒放進(jìn)“土冷凍室”大木桶里,封閉起來(lái)冷凍。經(jīng)過(guò)半小時(shí)后,小鐵筒里的糖水就凍結(jié)成了冰棍。由于這種解暑食品很受顧客的歡迎,所以很快就在前門(mén)大街出現(xiàn)了專(zhuān)售冰棍的商店。為什么把食鹽放到天然冰里混合后能使水結(jié)冰呢?這是因?yàn)樵S多純凈物質(zhì)一旦摻入雜質(zhì),它的凝固點(diǎn)就會(huì)降低。放在大木桶里的天然冰,加入適量的食鹽,就會(huì)因凝固點(diǎn)降低而融解;冰融解時(shí)要從小鐵筒里的水中吸熱,小鐵筒的水就會(huì)放熱凍結(jié)成冰。這就是制作冰棍的道理。當(dāng)然,在現(xiàn)代,人們已經(jīng)能用各種先進(jìn)的制冷設(shè)備來(lái)制造冰棍和冰激凌等冷食了。磁帶錄音原理話筒把聲音變成音頻電流,放大后送到錄音磁頭。錄音磁頭實(shí)際上是個(gè)蹄形電磁鐵,兩極相距很近,中間只留個(gè)狹縫。整個(gè)磁頭封在金屬殼內(nèi)。錄音磁帶的帶基上涂著一層磁粉,實(shí)際上就是許多鐵磁性小顆粒。磁帶緊貼著錄音磁頭走過(guò),音頻電流使得錄音頭縫隙處磁場(chǎng)的強(qiáng)弱、方向不斷變化,磁帶上的磁粉也就被磁化成一個(gè)個(gè)磁極方向和磁性強(qiáng)弱各不相同的“小磁鐵”,聲音信號(hào)就這樣記錄在磁帶上了。放音頭的結(jié)構(gòu)和錄音頭相似。當(dāng)磁帶從放音頭的狹縫前走過(guò)時(shí),磁帶上“小磁鐵”產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)放音頭的線圈。由于“小磁鐵”的極性和磁性強(qiáng)弱各不相同,它在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁通量也在不斷變化,于是在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,放大后就可以在揚(yáng)聲器中發(fā)出聲音。普通錄音機(jī)的錄音和放音往往合用一個(gè)磁頭。水聲的提示水是會(huì)地說(shuō)話的。聽(tīng)聽(tīng)水的聲音,可以判斷水的狀況。把滿滿的一瓶子水倒出來(lái)。聽(tīng)!水在噗噗作響。用墨水瓶、啤酒瓶、暖水瓶做這個(gè)實(shí)驗(yàn),它們發(fā)出的聲音是不同的。這是因?yàn)樗鞒鰜?lái)的時(shí)候,空氣要從瓶口擠進(jìn)去,那一個(gè)個(gè)氣泡鉆出水面時(shí)會(huì)因壓強(qiáng)變小而迅速膨脹,發(fā)生沖擊,水瓶就這樣“說(shuō)話”了。把水壺坐在火爐上,當(dāng)水壺發(fā)出叫聲的時(shí)候,那水并沒(méi)有開(kāi)。等水真正沸騰的時(shí)候,叫聲又不是那樣響了?!绊懰婚_(kāi),開(kāi)水不響?!彼畨乩锏穆曄槭裁茨軋?bào)告壺里的情況呢?坐在火爐上的水壺,壺底的水最先熱起來(lái),于是那里就產(chǎn)生了氣泡。這些氣泡溫度很高,水的壓力不能把它們壓破,水的浮力卻讓它浮向水面。氣泡浮到了上邊的冷水層,就把熱量傳給了冷水,自己的溫度降了下來(lái)。氣泡溫度一降,里面的壓力也小了,抵擋不住水的壓力,就被壓破了。水的分子乘機(jī)沖入氣泡,發(fā)生了撞擊。氣泡浮上來(lái)的多了,這種撞擊聲就會(huì)大起來(lái),所以水壺發(fā)出叫聲的時(shí)候,它并沒(méi)有沸騰。水在大開(kāi)的時(shí)刻,水中的氣泡大都鉆出水面沖向空氣,這時(shí)的聲響當(dāng)然就會(huì)變成嘩啦嘩啦的了。人被燙著的時(shí)候會(huì)喊叫,水挨燙時(shí)也會(huì)“尖叫”呢:把幾滴冷水滴在燒紅了的爐蓋上,聽(tīng)!它咝咝地尖叫了。燒水做飯時(shí)我們常常會(huì)聽(tīng)到這種聲音。水當(dāng)然沒(méi)有知覺(jué),它挨燙時(shí)“尖叫”是由于它在急速地變?yōu)槠?。爐蓋或紅煤球的溫度很高,水滴到上邊馬上變成了水蒸氣。一滴水變?yōu)槠?,體積大約要膨脹1000倍以上,這一脹就擾動(dòng)了周?chē)目諝?,發(fā)出了聲音。提一壺冷水,向地面上倒一點(diǎn)。你聽(tīng)到的是清脆的噼啪聲。提一壺開(kāi)水,同樣向地面上倒一點(diǎn),你聽(tīng)到的則是低沉的噗噗聲。為什么冷水和開(kāi)水倒在地上發(fā)出的聲調(diào)不同呢?有人解釋說(shuō),這是由于冷水里含的空氣多,而開(kāi)水里幾乎沒(méi)有空氣了。當(dāng)冷水澆到地上的時(shí)候,水和水里的空氣同時(shí)跟地面撞擊,所以發(fā)出的聲音比較清脆。開(kāi)水倒在地上,就只有水跟地面撞擊,所以發(fā)出的聲音比較低沉。這種解釋是否確切,可以看看冷開(kāi)水倒在地上會(huì)發(fā)出怎樣的聲音:把一壺煮開(kāi)的水,每隔兩三分鐘向地下澆一次,同時(shí)注意聽(tīng)它的聲音,你會(huì)發(fā)現(xiàn),隨著水溫的降低,音調(diào)由低轉(zhuǎn)高,由噗噗聲變成了噼啪聲。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是已故的科普作家顧均正先生設(shè)計(jì)的。經(jīng)過(guò)他的研究,認(rèn)為開(kāi)水的聲音是因?yàn)殚_(kāi)水的溫度造成的。當(dāng)水溫在100℃左右時(shí),水的分子活動(dòng)能力大大增加了,分子之間的吸引力大為減少,這種沸騰的水,不但表面的水分子在快速蒸發(fā),而且內(nèi)部的水分子也會(huì)爭(zhēng)先恐后地跳出來(lái)變?yōu)槠?,所以開(kāi)水四周總是包圍著一層水汽。當(dāng)水倒到地面上時(shí),水汽首先墊在上面,開(kāi)水和地面之間有了這一層絨毯似的氣墊,撞擊的聲調(diào)也就低沉多了。當(dāng)水溫遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)時(shí),液體內(nèi)部的分子不再汽化,水柱落地再?zèng)]有氣墊的緩沖作用,聲音也就變得清脆了。我們可以用棉被和鋼球來(lái)驗(yàn)證顧先生的理論:從一定的高度向木床板落下一個(gè)鋼球,聽(tīng)!那撞擊聲多么清脆。在床板上墊一床棉被,再讓鋼球(或其他重物)自由下落。聽(tīng)!聲音發(fā)悶了。雪花有幾個(gè)瓣?用顯微鏡觀測(cè)雪花,會(huì)發(fā)現(xiàn)雪花的各個(gè)部分是形狀、大小完全一樣和各部分完全對(duì)稱的樣子,有圓形、箭形、或是鋸齒形;有些是完整的,有些又呈格狀,但都沒(méi)有超出六瓣型的范圍。為什么雪花會(huì)是對(duì)稱的六邊形呢?這和水汽凝華結(jié)晶時(shí)的晶體習(xí)性有關(guān)。六個(gè)瓣兒的“花朵”雪花都是由水汽在小冰晶上凝華增大而形成的。冰晶屬于六方晶體系,它的分子以六角形狀占多數(shù)。六方晶系最典型的代表是幾何學(xué)上的一個(gè)正六面柱體,它具有四個(gè)結(jié)晶軸,其中三個(gè)輔軸在一個(gè)基面上,互相以60度的角度相交,第四軸(主晶軸)與三個(gè)輔軸形成基面垂直。當(dāng)水汽凝華結(jié)晶的時(shí)候,如果主晶軸比其他三個(gè)輔軸發(fā)育得慢,并且很短,那么晶體就形成片狀;倘若主晶軸發(fā)育很快,延伸很長(zhǎng),那么晶體就形成柱狀。雪花之所以一般是六角形的,就是因?yàn)檠刂骶лS方向晶體生長(zhǎng)的速度要比沿三個(gè)輔軸方向慢得多。雪花周?chē)髿饫锏乃坎豢赡茏笥疑舷滤拿姘朔蕉际且粯拥?,只要稍有差異,水汽含量多的一面總是要增長(zhǎng)得快一些,自然而然就形狀千姿百態(tài)的雪花。由于冰晶的尖角處位置特別突出,水汽供應(yīng)接觸最充分,所以在六角形狀的冰晶棱角上長(zhǎng)出一個(gè)個(gè)新的枝杈,最后就變成了六個(gè)花瓣樣各種姿態(tài)的雪花。因此,雪花的基本形狀是六角形和六棱柱狀的結(jié)晶體。雪花全是由小冰花組成的,每一朵小冰花都有六片花瓣,有些花瓣象山蘇花一樣放出美麗的小側(cè)舌,有些是圓形的,有些又是箭形的,或是鋸齒形的,有些是完整的,有些又呈格狀,但都沒(méi)有超出六瓣型的范圍?!毖┗ǖ幕拘螤钍橇切?,但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花,就象地球上找不出兩個(gè)完全相同的人一樣。許多學(xué)者用顯微鏡觀測(cè)過(guò)成千上萬(wàn)朵雪花,這些研究最后表明,形狀、大小完全一樣和各部分完全對(duì)稱的雪花,在自然界中是無(wú)法形成的。步行和奔跑你對(duì)于自己每天都要做千萬(wàn)次的動(dòng)作,應(yīng)該是很熟悉的了。一般人都在這樣想,但是這種想法并不一定正確。最好的例子就是步行和奔跑。真的,我們還有什么比對(duì)這兩種動(dòng)作更熟悉的呢?但是,想要找到一些人能夠正確地解答我們?cè)诓叫泻捅寂艿臅r(shí)候究竟怎樣在移動(dòng)我們的身體,以及步行和奔跑究竟有些什么不同,恐怕也并不太簡(jiǎn)單?,F(xiàn)在我們先來(lái)聽(tīng)一聽(tīng)生理學(xué)家對(duì)于步行和奔跑的解釋。我相信,這段材料對(duì)于大多數(shù)的讀者,一定是很新鮮的。假定一個(gè)人正在用一只腳站立著,而且假定他用的是右腳?,F(xiàn)在,假定他提起了腳踵,同時(shí)把身體向前傾①。這時(shí)候,從他的重心引下的豎直線自然要越出腳的底面的范圍,人也自然要向前跌倒;但是這個(gè)跌倒還沒(méi)有來(lái)得及開(kāi)始,原來(lái)停在空中的左腳很快移到了前面,并且落到了從重心引下的豎直線前面的地面上,使從重心引下的豎直線落到兩腳之間的面積中間。這樣一來(lái),原來(lái)已經(jīng)失去的平衡恢復(fù)了,這個(gè)人也就前進(jìn)了一步。這個(gè)人自然也可以就是這樣停留在這個(gè)相當(dāng)吃力的狀態(tài)。但是假如他想繼續(xù)行進(jìn),那么他就得把身體更向前傾斜,把從重心引下的豎直線移到支點(diǎn)面積以外,并且在有跌倒傾向的同時(shí),重新把一只腳向前伸出,只是這一次要伸的不是左腳,而是右腳——于是又走了一步,就這樣一步一步走下去。因此,步行實(shí)際上是一連串的向前傾跌,只不過(guò)能夠及時(shí)把原來(lái)留在后面的腳放到前面去支持罷了。讓我們把問(wèn)題看得更深入一些。假定第一步已經(jīng)走出了。這時(shí)侯右腳還跟地面接觸著,而左腳卻已經(jīng)踏到了地面。但是只要所走的一步并不太短,右腳腳踵應(yīng)該已經(jīng)抬起,因?yàn)檎怯捎谶@個(gè)腳踵的提起,才使人體向前傾跌而破壞了平衡。左腳首先是用腳踵踏到地面的。當(dāng)左腳的全個(gè)腳底已經(jīng)踏到地面的時(shí)候,右腳也完全提到空中了,在這同時(shí),左腳的膝部原來(lái)略略彎曲的,由于大腿骨三頭肌的收縮就伸直了,并且在這一瞬間成豎直狀態(tài)。這使得半彎曲的右腳可以離開(kāi)地面向前移動(dòng),并且跟著身體的移動(dòng)把右腳踵恰好在走第二步的時(shí)候放下。接著,那左腳先是只有腳趾踏著地面,立刻就全部抬起到空中,照樣地復(fù)演方才那一連串的動(dòng)作。奔跑和步行的不同,在于原是站立在地上的腳,由于肌肉的突然收縮,就強(qiáng)力地彈了起來(lái),把身體拋向前方,使身體在這一瞬間完全離開(kāi)地面。接著身體又落到地上,但是已經(jīng)由另外一只腳來(lái)支持了,這只腳當(dāng)身體還在空中的時(shí)候已經(jīng)很快地移到了前方。因此,奔跑是一連串的從一只腳到另一只腳的飛躍。至于在平路上步行時(shí)候所消耗的能,它并不象過(guò)去想象那樣的等于零:步行的人的重心每走一步都要提起幾厘米??梢杂?jì)算得出,在平路上步行時(shí)候所做的功,大約等于把步行的人的身體提高到跟所走距離相等的高度時(shí)候所做的功的十五分之一。粉筆刮擦黑板為什么如此難聽(tīng)?有些聲音聽(tīng)起來(lái)讓人抓狂,比如粉筆在黑板上滑過(guò)的聲音。這種噪音讓許多人不寒而栗,但研究人員一直不知道這到底是因?yàn)槭裁?。如今,一?xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)這里面有兩個(gè)因素在作祟:對(duì)聲音來(lái)自何方的認(rèn)知,以及人體耳道的糟糕設(shè)計(jì)。之前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),那些令人厭惡的聲音似乎來(lái)自于聲音頻率的中間范圍。但科學(xué)家一直無(wú)法確定到底是哪些頻率,以及解釋為什么它們聽(tīng)起來(lái)會(huì)如此痛苦。因此德國(guó)科隆市媒體和通訊Macromedia大學(xué)的音樂(lè)學(xué)家MichaelOehler和奧地利維也納大學(xué)的ChristophReuter,要求聽(tīng)眾在一種聽(tīng)力測(cè)試中為聲音排隊(duì)。結(jié)果顯示,指甲或粉筆在黑板上滑過(guò)的吱吱聲是所有錄音中最讓人無(wú)法接受的聲音,其他還包括泡沫塑料發(fā)出的吱吱聲以及用叉子刮盤(pán)子發(fā)出的聲音。研究人員隨后對(duì)指甲和粉筆的錄音進(jìn)行了修飾,刪除或減弱了不同的頻率范圍。他們同時(shí)還有選擇性地將一些音樂(lè)片段或是類(lèi)似噪音的刮擦聲加入其中。隨后,一些聽(tīng)眾被要求告知聲音的真正來(lái)源,而另一些聽(tīng)眾則被要求告知這些聲音來(lái)自于現(xiàn)代的哪段樂(lè)曲。相同的聽(tīng)眾最后被要求評(píng)價(jià)這些聲音是令人愉快的還是令人厭煩的,與此同時(shí),研究人員測(cè)量了受試者的一些生理指標(biāo)——心率、血壓以及皮膚的導(dǎo)電性。Oehler和Reuter在本周于美國(guó)加利福尼亞州圣地亞哥市召開(kāi)的美國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)議上報(bào)告說(shuō),當(dāng)一名聽(tīng)眾聽(tīng)到那些令人不愉快的聲音后,其皮膚導(dǎo)電性將產(chǎn)生顯著變化,這意味著這些聲音能夠?qū)е驴蓽y(cè)量的生理響應(yīng)。更令人感到驚訝的是,研究人員發(fā)現(xiàn),令人感到不愉快的聲音頻率大約集中在2000到4000赫茲的范圍內(nèi)。除去這些聲音則會(huì)讓人聽(tīng)起來(lái)舒服得多。研究人員發(fā)現(xiàn),對(duì)聲音評(píng)價(jià)的變化還取決于聽(tīng)眾認(rèn)為的聲音來(lái)源。如果他們認(rèn)為一種聲音來(lái)自于音樂(lè),那么對(duì)其的評(píng)價(jià)也較高——盡管這種聲音實(shí)際上是由粉筆滑過(guò)黑板產(chǎn)生的。雖然如此,但受試者的皮膚導(dǎo)電率卻依舊會(huì)發(fā)生變化。研究人員還推測(cè)人類(lèi)耳道的形狀或許應(yīng)對(duì)這種痛苦的反應(yīng)負(fù)責(zé)。之前的研究曾表明,耳道放大了某些頻率的聲音,其中就包括2000到4000赫茲的范圍。研究人員表示,粉筆刮黑板的聲音可能在我們的耳中被放大到令人產(chǎn)生痛苦的地步。Oehler和Reuter未來(lái)打算進(jìn)一步研究令人討厭的噪音的相關(guān)參數(shù)。他們表示,搞清了究竟是什么讓這些聲音聽(tīng)起來(lái)如此難受,將幫助工程師減少那些令人討厭的噪音,例如吸塵器的嗡嗡聲,以及工廠機(jī)器的轟鳴聲。為什么在加油站不能接電話?手機(jī)是一種無(wú)線電通訊工具,無(wú)線電發(fā)射機(jī)發(fā)射出的無(wú)線電波(射頻電磁輻射),能使接受無(wú)線電的天線感生射頻電流。當(dāng)射頻電流在金屬導(dǎo)體間環(huán)流時(shí),遇有銹蝕或接觸不良,就會(huì)產(chǎn)生射頻火花。只要射頻火花持續(xù)一微秒以上、能量大于6毫瓦時(shí)就會(huì)引燃甲烷與空氣的混合氣。由于汽油是易揮發(fā)性物質(zhì),在油氣罐及天然氣管道泄漏而形成的可燃?xì)馕kU(xiǎn)區(qū),手機(jī)產(chǎn)生的射頻火花很容易引起爆炸,導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生。手機(jī)本身并不具備防爆功能。當(dāng)加油站通過(guò)油槍向汽車(chē)或摩托車(chē)油箱注加汽油時(shí),原來(lái)空油箱內(nèi)的油汽便向外飄散,加之新注入的汽油也向空中揮發(fā),使加油的車(chē)輛周?chē)推芏润E增。同時(shí),人們?yōu)榱俗屚ㄓ嵭盘?hào)更加清晰,移動(dòng)電話使用的頻率很高,發(fā)射功率比較強(qiáng),盡管符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),也對(duì)加油、加氣站構(gòu)成嚴(yán)重威脅;因?yàn)楝F(xiàn)在加油、加氣站普遍采用電腦控制,高強(qiáng)度的移動(dòng)電話信號(hào)會(huì)與電腦設(shè)備引起感應(yīng),二者瞬間產(chǎn)生的電子摩擦就可能點(diǎn)燃油汽,引發(fā)爆炸。點(diǎn)燃油汽所需要的電流很小,移動(dòng)電話在工作狀態(tài)下產(chǎn)生的靜電流完全可以達(dá)到這個(gè)界限。如果在加油、加氣站接卸油時(shí)遇到空氣濕度大、氣壓低的陰天或有霧天氣,由于空氣流通差,油汽密度相應(yīng)增加,接打移動(dòng)電話引發(fā)爆炸的可能性會(huì)進(jìn)一步加大。星星為什么會(huì)眨眼睛我們的眼睛能看到的星星絕大多數(shù)是恒星。它們都和太陽(yáng)一樣,自己發(fā)光發(fā)熱。恒星的光看上去都會(huì)一閃一閃地跳動(dòng),就像一大群調(diào)皮的孩子在眨眼睛一樣。可是,你仔細(xì)觀察一下那幾顆容易看到的行星,就是金星、火星、木星和土星,會(huì)發(fā)現(xiàn)它們都很少“眨眼”,或者完全不“眨眼”。你知道這是什么緣故嗎?我們知道,大氣不是靜止不動(dòng)的,空氣熱了會(huì)上升,冷了又會(huì)下降,還有風(fēng)在吹來(lái)吹去。如果能給空氣中的分子上一層顏色,你就能看到五彩繽紛的空氣在上下翻騰。星光在來(lái)到我們眼睛前,必須經(jīng)過(guò)地球的好幾層大氣,大氣即是動(dòng)蕩不定的,各層大氣的溫度、密度又各不相同,這樣,光線的折射程度也各不相同。星光來(lái)到這里時(shí),就會(huì)經(jīng)過(guò)許多次的折射,時(shí)而聚,時(shí)而散。正是這層動(dòng)蕩不定的大氣,擋在我們面前,使我們?cè)诳葱切菚r(shí),總覺(jué)得星星在閃爍,就像在眨眼睛一樣。原來(lái),恒星會(huì)“眨眼”是由于地球周?chē)拇髿舛秳?dòng)造成的。地球周?chē)拇髿鈱雍芎?,各個(gè)地方的疏密程度不一樣,越靠近地面的地方越稠密,越到高空越稀薄。另外,大氣又不是靜止不動(dòng)的,熱空氣上升,冷空氣下降,總有氣流在流動(dòng),這就使得各個(gè)地方大氣的疏密程度時(shí)時(shí)都在變化。光是直線傳播的。但是,光從一種物質(zhì)傳播到另一種密度不同的物質(zhì)中的時(shí)候,它的傳播方向會(huì)改變,也就是光走的路線會(huì)發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。你把一只筷子插到水里,就會(huì)看到筷子好像折成了兩段。這就是一種折射現(xiàn)象。這是由于光在水和空氣這兩種不同密度的物質(zhì)中的傳播而造成的。恒星發(fā)來(lái)的光穿過(guò)大氣層的時(shí)候,由于各個(gè)不同高度的大氣層密度不同,也會(huì)發(fā)生折射。同時(shí),又由于各個(gè)地方大氣的密度都在不斷變化,這就使得星光偏折的方向不是一定的,而是在不斷變化,一會(huì)兒左,一會(huì)兒右,一會(huì)兒前,一會(huì)兒后。這樣,到達(dá)你眼睛的星光就會(huì)一會(huì)兒強(qiáng),一會(huì)兒弱。你就覺(jué)得恒星的光忽明忽暗,成了一閃一閃的了。說(shuō)到這里,你可能會(huì)奇怪了,行星也和恒星一樣在地球大氣層外面,難道行星的光穿過(guò)大氣時(shí)就不發(fā)生折射嗎?行星的光當(dāng)然同樣會(huì)發(fā)生折射。不同的是,行星比恒星離我們近得多。恒星離得太遠(yuǎn)了,看上去都成了一個(gè)個(gè)光點(diǎn)。行星就不同,在我們看來(lái)是個(gè)小圓面。圓面上射來(lái)的許多條光線,經(jīng)過(guò)大氣折射以后到達(dá)你眼中時(shí),這條弱了那條強(qiáng),“東方不亮西方亮”,各條光線由于折射而造成的強(qiáng)弱變化互相抵消掉了。這樣,你就覺(jué)得行星的光明暗程度沒(méi)有什么變化,或者雖然有點(diǎn)變化也不明顯。所以,我們就看到行星不怎么“眨眼”了。電磁鐵與生活電磁鐵是一種最常用的電子裝置,例如日常生活中的門(mén)鈴便用到它。電磁鐵是在鐵芯上按一定方法纏繞上導(dǎo)線做成的線圈。線圈中通入直流電流(見(jiàn)直流電和交流電)后,鐵芯就具有磁性。磁力的大小和鐵芯的材料、線圈的數(shù)目以及電流的大小有關(guān)。電流越大,磁力越強(qiáng)。而電磁鐵上哪處是磁南極、哪一處是磁北極則是根據(jù)怎樣纏繞線圈和線圈里電流怎樣流動(dòng)決定的。電磁鐵具有很多對(duì)人們非常有用的性質(zhì)。它有沒(méi)有磁性,磁力的大小以及磁極的性質(zhì)可以很方便地用改變輸入進(jìn)電磁鐵的電流來(lái)調(diào)節(jié)。這些特點(diǎn)是永磁體沒(méi)有的。電磁鐵接通電流后,接受電能產(chǎn)生磁力,可以吸引鐵等物體運(yùn)動(dòng),這樣就把電能轉(zhuǎn)換成了機(jī)械能?,F(xiàn)在,人們已經(jīng)在許多裝置中利用電磁鐵來(lái)完成各種工作。許多開(kāi)關(guān)、閥門(mén)就是利用電磁鐵產(chǎn)生吸引力,帶動(dòng)裝置工作,可以快速、方便地達(dá)到控制的目的。當(dāng)需要搬運(yùn)很重的鐵時(shí),也可以用磁力非常大的電磁鐵來(lái)完成起重、吊運(yùn)。大型的起重電磁鐵一次可以提起上噸重的鐵。此外,還可以用電磁鐵來(lái)完成牽引、制動(dòng)等工作。學(xué)校中的電鈴也是利用電磁鐵工作的。當(dāng)然,電磁鐵也不是處處比永磁體強(qiáng)。電磁體不能離開(kāi)電源,而且比較笨重。因此,人們要根據(jù)不同需要決定采用永磁體或電磁鐵。有關(guān)啤酒的神秘啤酒是一種新型飲料,它既能清涼解渴,裨益身材,又能使人振奮精力。然而當(dāng)你喝啤酒時(shí),是否留心過(guò)以下多少個(gè)問(wèn)題?1.為什么打開(kāi)室溫下放置已久的啤酒瓶時(shí),會(huì)冒出一股涼氣呢?原來(lái),啤酒瓶?jī)?nèi)密封有一部分高壓CO2氣體,其溫度與室溫相同,當(dāng)酒瓶一開(kāi),瓶?jī)?nèi)的氣體迅速膨脹,來(lái)不迭和外界交流熱量,由熱力學(xué)第一定律可知,瓶子里的氣體戰(zhàn)勝外界的氣壓作功從而減少了內(nèi)能,導(dǎo)致氣體的壓強(qiáng)減少,溫度降落。因此,就覺(jué)得一股寒氣從瓶中冒出。如果打開(kāi)前動(dòng)搖了啤酒瓶.瓶?jī)?nèi)溫度升高,氣壓增大,再翻開(kāi)瓶子,大量CO2急速冒出同時(shí)會(huì)夾帶著啤酒噴灑溢出。在電視上常見(jiàn)這樣一些慶賀成功的局面:獲得自行車(chē)競(jìng)賽冠軍的選手,身著黃色領(lǐng)騎衫,手拿大瓶的啤酒瓶,強(qiáng)烈搖動(dòng),啤酒象噴泉一樣從瓶口噴出,酒花泡沫在空中飛濺,也是這個(gè)原因。有時(shí),啤酒在運(yùn)輸中,由于路面不平,啤酒在瓶中翻騰,溫度升高,氣壓增大,有時(shí)甚至能使啤酒瓶發(fā)生爆炸。2.啤酒倒入杯中后,為什么有很多氣泡上升,以至液面上構(gòu)成大量泡沫?原來(lái),啤酒里溶解有二氧化碳,在杯底、杯壁名義有缺點(diǎn)或者有塵埃的處所存在包容有空氣的氣穴,為二氧化碳的析出供給了一個(gè)液面。啤酒里的CO2進(jìn)入這些氣穴而造成氣泡,因?yàn)镃O2比啤酒輕,在浮力的作用下氣泡分開(kāi)杯壁,隨著CO2不斷進(jìn)入氣泡,使氣泡體積匆匆變大,浮力變大氣泡上升,終極氣泡飄浮到液面,形成泡沫。又由于重力和睦泡內(nèi)部表面張力彼此作用下,氣泡壁厚度變薄且在泡沫翻滾著上升中決裂。3.向杯中緩緩傾倒啤酒的時(shí)候,常常能夠看到:啤酒不是在重力的作用下直接從瓶口豎直注入杯子的,而是繞過(guò)瓶口,沿瓶子的外壁下賤一段之后才注入杯子的,為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象呢?原來(lái),對(duì)液體來(lái)說(shuō),流過(guò)的軌跡半徑越小,流速越大。啤酒瓶的瓶口渺小,啤酒流過(guò)期,速度變大,由伯努利原理可以曉得,瓶口的壓力最小,當(dāng)其值小于外界的氣壓時(shí),大氣壓迫使啤酒沿瓶外壁下走,沿瓶壁所流的間隔與液體的表面張力及流體的粘性有關(guān),當(dāng)外界有小的擾動(dòng),啤酒方脫離瓶壁注入杯子。倒油時(shí),這種現(xiàn)象會(huì)更顯明,所以廚房里的油瓶外面,常常是油膩膩的。光滑的冰比凹凸不平的冰更滑嗎?在擦得光光的地板上,要比在普通地板上容易滑倒。這樣看來(lái),冰上也應(yīng)該一樣,就是光滑的冰應(yīng)該比凹凸不平的冰更滑了。但是,假如你曾經(jīng)在凹凸不平的冰面上拖過(guò)滿載重物的小雪橇,你就會(huì)相信,雪橇在這種冰面上行進(jìn),竟要比在平滑的冰面上省力得多。這就是說(shuō),不平的冰面竟比平滑的冰面更滑!解釋是,冰的滑性主要并不因?yàn)樗交?,而是完全由于另外的一個(gè)原因,就是當(dāng)壓強(qiáng)增加的時(shí)候,冰的熔點(diǎn)要減低。讓我們分析一下,當(dāng)我們溜冰或者乘雪橇滑行的時(shí)候,究竟發(fā)生一些什么事情。當(dāng)我們穿了溜冰鞋站在冰上的時(shí)候,用鞋底下裝著的冰刀的刃口接觸著冰面,我們的身體是只支持在很小很小的面積上──一共只有幾平方毫米的面積上。你的全部體重就壓在這樣大小的面積上。假如你想起前面第二部分里所談的關(guān)于壓強(qiáng)的問(wèn)題,你就可以明白,溜冰的人對(duì)于冰面所加的壓強(qiáng)是極大的。在極大壓強(qiáng)的作用下,冰在比較低的溫度也能夠融化;比方說(shuō),現(xiàn)在冰的溫度是零下5攝氏度,而冰刀的壓力把冰刀下面的冰的熔點(diǎn)還不止減低5攝氏度,那么這部分的冰就要融化了。那時(shí)候就怎么樣了呢?那時(shí)候在冰刀的刃口和冰面之間產(chǎn)生了一薄層的水──于是,溜冰的人可以自由滑溜了。等他的腳滑到了另外一個(gè)地方,發(fā)生的情形也是一樣??傊锉娜怂降牡胤?,在他的冰刀下面的冰都變成了一薄層水。在現(xiàn)有各種物體當(dāng)中,還只有冰具有這種性質(zhì),因此一位物理學(xué)家把冰稱做“自然界惟一滑的物體”。其他物體只是平滑,卻不滑溜?,F(xiàn)在我們可以談到本節(jié)的題目上來(lái)了:光滑的還是凹凸不平的哪個(gè)更滑。我們已經(jīng)知道,冰面給同一個(gè)重物壓著,受壓面積越小,壓強(qiáng)就越大。那么,一個(gè)溜冰的人站在平滑的冰面上,對(duì)支點(diǎn)所加的壓強(qiáng)大呢,還是站在凹凸不平的冰面上所加的壓強(qiáng)大?當(dāng)然在凹凸不平的情形壓強(qiáng)大:因?yàn)樵诓黄降谋嫔?,他只被支持在冰面的幾個(gè)凸起點(diǎn)上。而冰面的壓強(qiáng)越大,冰的融化也越快,因此,這冰也就顯得更滑了(這個(gè)解釋只對(duì)于刀刃比較鈍的冰刀是適用的,對(duì)于刀刃鋒利的冰刀,因?yàn)樗鼤?huì)切割到冰的凸起部分里去,所以上面所說(shuō)是不適用的──在這個(gè)情形下,運(yùn)動(dòng)的能量要消耗到切割凸起部分上面去)。日常生活里有許多別的現(xiàn)象,也可以用冰在大壓強(qiáng)下面熔點(diǎn)減低的道理來(lái)解釋。兩塊冰疊起來(lái)用力擠壓,就會(huì)凍結(jié)成一塊,正可以用這個(gè)道理來(lái)說(shuō)明。孩子們?cè)谀笱┣虻臅r(shí)候,無(wú)意識(shí)地正是利用了這個(gè)特性,雪片在受到壓力的時(shí)候,減低了它的熔點(diǎn),因此有一部分融化了,手一放開(kāi)就又凍結(jié)起來(lái)。我們?cè)跐L雪球的時(shí)候,也是在運(yùn)用冰的這個(gè)特性:滾在雪上的雪球因?yàn)樗旧淼闹亓κ顾旅娴难簳r(shí)融化,接著又凍結(jié)起來(lái),沾上了更多的雪?,F(xiàn)在你當(dāng)然也會(huì)明白為什么在極冷的日子,雪只能夠給提成松松的雪團(tuán),而雪球也不容易滾大。人行道上的雪,經(jīng)過(guò)走路的人踐踏以后,也因?yàn)檫@個(gè)緣故,會(huì)逐漸凝成堅(jiān)實(shí)的冰,雪片凍成了一整層的冰塊。立體電影原理你看過(guò)立體電影嗎?你知道它的道理嗎?它就是應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象的一個(gè)例子。在觀看立體電影時(shí),觀眾要戴上一副特制的眼鏡,這副眼鏡就是一對(duì)透振方向互相垂直的偏振片。這樣,從銀幕上看到的景象才有立體感。如果不戴這副眼鏡看,銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么呢?這要從人眼看物體說(shuō)起。人的兩只眼睛同時(shí)觀察物體,不但能擴(kuò)大視野,而且能判斷物體的遠(yuǎn)近,產(chǎn)生立體感。這是由于人的兩只眼睛同時(shí)觀察物體時(shí),在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同,左眼看到物體的左側(cè)面較多,右眼看到物體的右側(cè)面較多,這兩個(gè)像經(jīng)過(guò)大腦綜合以后就能區(qū)分物體的前后、遠(yuǎn)近,從而產(chǎn)生立體視覺(jué)。立體電影是用兩個(gè)鏡頭如人眼那樣從兩個(gè)不同方向同時(shí)拍攝下景物的像,制成電影膠片。在放映時(shí),通過(guò)兩個(gè)放映機(jī),把用兩個(gè)攝影機(jī)拍下的兩組膠片同步放映,使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上。這時(shí)如果用眼睛直接觀看,看到的畫(huà)面是模糊不清的,要看到立體電影,就要在每架電影機(jī)前裝一塊偏振片,它的作用相當(dāng)于起偏器。從兩架放映機(jī)射出的光,通過(guò)偏振片后,就成了偏振光。左右兩架放映機(jī)前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直。這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處,偏振光方向不改變。觀眾用上述的偏振眼鏡觀看,每只眼睛只看到相應(yīng)的偏振光圖象,即左眼只能看到左機(jī)映出的畫(huà)面,右眼只能看到右機(jī)映出的畫(huà)面,這樣就會(huì)像直接觀看那樣產(chǎn)生立體感覺(jué)。這就是立體電影的原理。當(dāng)然,實(shí)際放映立體電影是用一個(gè)鏡頭,兩套圖象交替地印在同一電影膠片上,還需要一套復(fù)雜的裝置。這里就不涉及了。我們?cè)鯓雍人?咦!難道連這樣一個(gè)題目還有什么值得去想一下的嗎?當(dāng)然,我們已經(jīng)習(xí)慣把杯子或茶匙放到嘴唇邊,把里面裝著的液體“吸”進(jìn)去。就正是這個(gè)我們已經(jīng)非常習(xí)慣了的簡(jiǎn)單的“吸”的動(dòng)作需要解釋一下。真的,為什么液體會(huì)流進(jìn)我們的口腔去呢?是什么東西使它流進(jìn)去的?原因是這樣的:在喝水的時(shí)候,我們一定要把胸腔擴(kuò)大,這樣就把口腔里的空氣抽去,使口腔里的壓力減低;于是,在外面的空氣壓力作用之下,液體就要流到壓力比較小的地方──流進(jìn)到口腔里去了。這里發(fā)生的現(xiàn)象,跟連通管里的液體所發(fā)生的完全一樣,假如我們把在連通管的一個(gè)管里液面上的空氣抽稀薄,這時(shí)候,由于大氣壓力的作用,連通管這一個(gè)管里的液面就會(huì)升高。相反,如果你用嘴唇嚴(yán)密地裹著一只盛水的瓶的瓶口的話,那么即使你用很大的力,也不可能從瓶里吸出水來(lái),這是因?yàn)樽炖锟諝獾膲毫推坷锼嫔系膲毫ν耆嗟鹊木壒?。所以,?yán)格地說(shuō),我們喝水不只是用嘴巴,還用肺部,就因?yàn)榉尾康臄U(kuò)張才使水流進(jìn)到我們嘴里去。利用噪聲噪聲會(huì)使人失眠、血壓升高、情緒煩躁和損害聽(tīng)力,但科學(xué)家卻利用噪聲為人類(lèi)服務(wù)。英國(guó)研究人員設(shè)計(jì)出一種噪聲發(fā)聲器,噪聲被接收器接收紅,經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器處理,就能將噪聲產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能……還可以利用噪聲共振的原理驅(qū)蚊。利用噪聲除草、測(cè)溫、克敵等。(1)利用噪聲除草科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不同的植物對(duì)不同的噪聲敏感程度不一樣。根據(jù)這個(gè)道理,人們制造出噪聲除草器。這種噪聲除草器發(fā)出的噪聲能使雜草的種子提前萌發(fā),這樣就可以在作物生長(zhǎng)之前用藥物除掉雜草,用“欲擒故縱”的妙策,保證作物的順利生長(zhǎng)。(2)利用噪聲發(fā)電噪聲是一種能量的污染,比如噪聲達(dá)到160dB的噴氣式飛機(jī),其聲功率約為10000W;噪聲達(dá)140dB的大型鼓風(fēng)機(jī),其聲功率約為100W?!熬凵晨沙伤保@自然引起新能源開(kāi)發(fā)者的興趣??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)人造鈮酸鋰具有在高頻高溫下將聲能轉(zhuǎn)變成電能的特殊功能??茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn),當(dāng)聲波遇到屏障時(shí),聲能會(huì)轉(zhuǎn)化為電能,英國(guó)的學(xué)者就是根據(jù)這一原理,設(shè)計(jì)制造了鼓膜式聲波接收器,將接收器與能夠增大聲能、集聚能量的共鳴器連接,當(dāng)從共鳴器來(lái)的聲能作用于聲電轉(zhuǎn)換器時(shí),就能發(fā)出電來(lái).看來(lái),利用環(huán)境噪聲發(fā)電已指日可待。(3)利用噪聲來(lái)制冷大家都知道,電冰箱能制冷,但令人鼓舞的是,目前世界上正在開(kāi)發(fā)一種新的制冷技術(shù),即利用微弱的聲振動(dòng)來(lái)制冷的新技術(shù),第一臺(tái)樣機(jī)已在美國(guó)試制成功。在一個(gè)結(jié)構(gòu)異常簡(jiǎn)單,直徑不足1m的圓筒里疊放著幾片起傳熱作用的玻璃纖維板,筒內(nèi)充滿氦氣或其他氣體。筒的一端封死,另一端用有彈性的隔膜密閉,隔膜上的一根導(dǎo)線與磁鐵式音圈連接,形成一個(gè)微傳聲器,聲波作用于隔膜,引起來(lái)回振動(dòng),進(jìn)而改變筒內(nèi)氣體的壓力。由于氣體壓縮時(shí)變熱,膨脹時(shí)冷卻,這樣制冷就開(kāi)始了,不難設(shè)想,今后的住宅、廠房等建筑物如能加以考慮這些因素,即可一舉降伏噪聲這一無(wú)形的禍害,為住宅、廠房等建筑物降溫消暑。(4)利用噪聲除塵美國(guó)科研人員研制出一種功率為2kW的除塵報(bào)警器,它能發(fā)出頻率2000Hz、聲強(qiáng)為160dB的噪聲,這種裝置可以用于煙囪除塵,控制高溫、高壓、高腐蝕環(huán)境中的塵粒和大氣污染。(5)利用噪聲克敵利用噪音還可以制服頑敵,目前已研制出一種“噪音彈”,能在爆炸間釋放出大量噪音波,麻痹人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),使人暫時(shí)昏迷,該彈可用于對(duì)付恐怖分子,特別是劫機(jī)犯等。(6)利用噪聲診病美妙、悅耳的音樂(lè)能治病,這已為大家所熟知。但噪聲怎么能用于診病呢?最近,科學(xué)家制成一種激光聽(tīng)力診斷裝置,它由光源、噪聲發(fā)生器和電腦測(cè)試器三部分組成。使用時(shí),它先由微型噪聲發(fā)生器產(chǎn)生微弱短促的噪聲,振動(dòng)耳膜,然后微型電腦就會(huì)根據(jù)回聲,把耳膜功能的數(shù)據(jù)顯示出來(lái),供醫(yī)生診斷。它測(cè)試迅速,不會(huì)損傷耳膜,沒(méi)有痛感,特別適合兒童使用。此外,還可以用噪聲測(cè)溫法來(lái)探測(cè)人體的病灶。(7)利用噪聲有源消聲通常所采用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過(guò)程中降噪及在人耳處降噪,都是消極被動(dòng)的。為了積極主動(dòng)地消除噪聲,人們發(fā)明了“有源消聲”這一技術(shù)。它的原理是:所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差180°),就可以將這噪聲完全抵消掉。關(guān)鍵就在于如何得到那抵消噪聲的聲音。實(shí)際采用的辦法是:從噪聲源本身著手,設(shè)法通過(guò)電子線路將原噪聲的相位倒過(guò)來(lái)。由此看來(lái),有源消聲這一技術(shù)實(shí)際上是“以毒攻毒”。關(guān)于霧霾天氣的知識(shí)霾也稱灰霾(煙霞)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘W右材苁勾髿饣鞚?,視野模糊并?dǎo)致能見(jiàn)度惡化,如果水平能見(jiàn)度小于10000米時(shí),將這種非水成物組成的氣溶膠系統(tǒng)造成的視程障礙稱為霾(Haze)或灰霾(Dust-haze),香港天文臺(tái)稱煙霞(Haze)。霾與霧的區(qū)別在于發(fā)生霾時(shí)相對(duì)濕度不大,而霧中的相對(duì)濕度是飽和的(如有大量凝結(jié)核存在時(shí),相對(duì)濕度不一定達(dá)到100%就可能出現(xiàn)飽和)。一般相對(duì)濕度小于80%時(shí)的大氣混濁視野模糊導(dǎo)致的能見(jiàn)度惡化是霾造成的,相對(duì)濕度大于90%時(shí)的大氣混濁視野模糊導(dǎo)致的能見(jiàn)度惡化是霧造成的,相對(duì)濕度介于80-90%之間時(shí)的大氣混濁視野模糊導(dǎo)致的能見(jiàn)度惡化是霾和霧的混合物共同造成的,但其主要成分是霾。霾的厚度比較厚,可達(dá)1-3公里左右。霾與霧、云不一樣,與晴空區(qū)之間沒(méi)有明顯的邊界,霾粒子的分布比較均勻,而且灰霾粒子的尺度比較小,從0.001微米到10微米,平均直徑大約在1-2微米左右,肉眼看不到空中飄浮的顆粒物。由于灰塵、硫酸、硝酸等粒子組成的霾,其散射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光比較多,因而霾看起來(lái)呈黃色或橙灰色。霧霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng),是近地面層空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物。霧的存在會(huì)降低空氣透明度,使能見(jiàn)度惡化,如果目標(biāo)物的水平能見(jiàn)度降低到1000米以內(nèi),就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(jié)(或凝華)物的天氣現(xiàn)象稱為霧(Fog);而將目標(biāo)物的水平能見(jiàn)度在1000-10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄(Mist)。形成霧時(shí)大氣濕度應(yīng)該是飽和的(如有大量凝結(jié)核存在時(shí),相對(duì)濕度不一定達(dá)到100%就可能出現(xiàn)飽和)。就其物理本質(zhì)而言,霧與云都是空氣中水汽凝結(jié)(或凝華)的產(chǎn)物,所以霧升高離開(kāi)地面就成為云,而云降低到地面或云移動(dòng)到高山時(shí)就稱其為霧。一般霧的厚度比較小,常見(jiàn)的輻射霧的厚度大約從幾十米到一至兩百米左右。霧和云一樣,與晴空區(qū)之間有明顯的邊界,霧滴濃度分布不均勻,而且霧滴的尺度比較大,從幾微米到100微米,平均直徑大約在10-20微米左右,肉眼可以看到空中飄浮的霧滴。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長(zhǎng)關(guān)系不大,因而霧看起來(lái)呈乳白色或青白色。隨著空氣質(zhì)量的惡化,陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多,危害加重。近期我國(guó)不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。霧霾區(qū)別霧和霾相同之處都是視程障礙物。但霧與霾的形成原因和條件卻有很大的差別。霧是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶,形成條件要具備較高的水汽飽和因素。出現(xiàn)霧時(shí)空氣相對(duì)濕度常達(dá)100%或接近100%。霧有隨著空氣濕度的日變化而出現(xiàn)早晚較常見(jiàn)或加濃,白天相對(duì)減輕甚至消失的現(xiàn)象。出現(xiàn)霧時(shí)有效水平能見(jiàn)度小于1km。當(dāng)有效水平能見(jiàn)度1—10km時(shí)稱為輕霧。隨著空氣質(zhì)量的惡化,陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多,危害加重。近期我國(guó)不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。其實(shí)霧與霾從某種角度來(lái)說(shuō)是有很大差別的。譬如:出現(xiàn)霧時(shí)空氣潮濕;出現(xiàn)霾時(shí)空氣則相對(duì)干燥,空氣相對(duì)濕度通常在60%以下。其形成原因是由于大量極細(xì)微的塵粒、煙粒、鹽粒等均勻地浮游在空中,使有效水平能見(jiàn)度小于10km的空氣混蝕的現(xiàn)象。符號(hào)為“∞”。霾的日變化一般不明顯。當(dāng)氣團(tuán)沒(méi)有大的變化,空氣團(tuán)較穩(wěn)定時(shí),持續(xù)出現(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng),有時(shí)可持續(xù)10天以上。由于陰霾、輕霧、沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵、煙霧等天氣現(xiàn)象,都是因浮游在空中大量極微細(xì)的塵粒或煙粒等影響致使有效水平能見(jiàn)度小于10km。有時(shí)使氣象專(zhuān)業(yè)人員都難于區(qū)分。必須結(jié)合天氣背景、天空狀況、空氣濕度、顏色氣味及衛(wèi)星監(jiān)測(cè)等因素來(lái)綜合分析判斷,才能得出正確結(jié)論,而且霧和霾的天氣現(xiàn)象有時(shí)可以相互轉(zhuǎn)換的?!肮Α薄斑^(guò)”各半的摩擦在我們的日常生活中,處處和摩擦打交道。提到摩擦,使人常常聯(lián)想到磨損、發(fā)熱等,其實(shí)對(duì)摩擦的這種認(rèn)識(shí)是不全面的。兩物體相互接觸,發(fā)生在接觸面上的阻止物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力被稱為摩擦力。實(shí)際上摩擦力并不總是和人作對(duì),它也常常默默地助人。沒(méi)有摩擦力的幫助,走路對(duì)人來(lái)說(shuō)就變成了很困難的事;汽車(chē)也無(wú)法行駛。想想在冰面上活動(dòng)或行走的情景,使得我們不得不重新認(rèn)識(shí)摩擦。假如你站在非常光滑的冰面上,想走動(dòng)起來(lái)。你用力想把左腳向前移動(dòng),此時(shí)在你身體內(nèi)部有許多力的傳遞,但歸根到底就好像兩腳受到兩個(gè)作用一樣,一個(gè)力F1推動(dòng)左腳向前,另一個(gè)力F2。使右腳向后,兩力F1和F2大小相等方向相反,它們能使你的雙腳分開(kāi)來(lái),而你的身體仍然留在原地。假如在粗糙的表面上,那么作用在右腳上的力F2被作用在右腳鞋底上的摩擦力F3所平衡(完全平衡或局部抵消),而加在左腳上的力F1(左腳向前邁,在空中沒(méi)有與地面的摩擦)就推動(dòng)左腳向前,全身重心也就跟著向前移動(dòng)了。左右腳交替進(jìn)行在摩擦力的幫助下的上述過(guò)程,人就向前走了。如果沒(méi)有摩擦力,我們的世界、我們的生活將變得異常悲慘。不光人無(wú)法行走,車(chē)輛無(wú)法開(kāi)動(dòng),甚至連吃飯,穿衣都成了問(wèn)題:飯將從我們嘴里滑掉,衣服既抓不住也穿不到身上,人無(wú)法拿工具和文具,各種工作和勞動(dòng)都一事無(wú)成,不能勞動(dòng)將意味著生存受到威脅。如果沒(méi)有摩擦力,對(duì)質(zhì)量不大的物體來(lái)說(shuō),非常微小的萬(wàn)有引力也表現(xiàn)出來(lái)了,地球上所有的物體將像流體一樣,不斷地滾著,滑著??這樣的世界里人類(lèi)是無(wú)法賴以生存的。所以人們?cè)谌粘I詈蜕a(chǎn)中不但依賴摩擦,而且還常常設(shè)法增加有益的摩擦。如你在爬山時(shí)穿上橡膠底的運(yùn)動(dòng)鞋防滑;汽車(chē)在冰道上行駛時(shí),路面要撒些爐渣或沙子,或者在車(chē)輪胎上縛防滑鏈等。事物都是一分為二的。剛才我們介紹的是摩擦力作為人類(lèi)助手的一面;不過(guò)有時(shí)候,摩擦力也確實(shí)給我們?cè)黾恿艘恍┞闊?。如各種機(jī)械和車(chē)輛內(nèi)部有很多轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)的部件,它們轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于摩擦而使機(jī)器發(fā)熱,甚至能把機(jī)器燒壞等。產(chǎn)生摩擦力的原因,是由于互相接觸的兩個(gè)表面凹凸不平所引起的。當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滑動(dòng)時(shí),兩個(gè)物體凸起的部分相互“咬合”在一起,阻礙運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。運(yùn)用和摩擦有關(guān)的物理學(xué)知識(shí),我們可以更好地指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)。比如,若需增大有利的摩擦,我們可以用增加兩個(gè)物體的接觸面積,增大接觸面的粗糙度等方法。若要減少有害的摩擦,可以采用潤(rùn)滑劑或減少物體間的相互接觸面積,變滑動(dòng)為滾動(dòng)等方法來(lái)達(dá)到目的。人靠什么走路在平坦的馬路上,誰(shuí)都可以邁開(kāi)大步向前走。一個(gè)健康的人,走路并不是什么難事,因而也沒(méi)有想過(guò)人是靠什么走路的。聽(tīng)了這個(gè)問(wèn)題,有的人會(huì)覺(jué)得好笑。人只要有氣力,抬腿,邁步,不就可以往前走了嗎?而事實(shí)上,問(wèn)題并不那么簡(jiǎn)單。請(qǐng)你試一個(gè)動(dòng)作:挺直身體,背貼著墻站在地上。把一只腳抬起來(lái),向前邁步,只要身體不離開(kāi)墻壁,這只腳是跨不出去的。如果抬起來(lái)的腳向前邁出去一步,那末,回頭一望,身體已經(jīng)離開(kāi)墻壁。這說(shuō)明,身體向前移動(dòng)了。人身體向前移動(dòng)的時(shí)候,一定依靠了一種外力?;蛘哒f(shuō),是這種力推著人前進(jìn)的。如果這種外力比較小,走路就會(huì)遇到困難,比如,在光滑的冰面上,人們就不敢邁大步,而只能小心翼翼地挪動(dòng)雙腳?,F(xiàn)在,請(qǐng)你回答,后腳蹬了一下地。從物理的角度來(lái)分析,那是人體給了地面一個(gè)向后的力,與此同時(shí),地面也給了人體一個(gè)向前的力。正是這個(gè)力把人體向前推了一下。腳蹬地面,這是作用力;地面給人體一個(gè)向前的力,這是反作用力。這個(gè)反作用力表現(xiàn)為摩擦力。在一般情況下,作用力和反作用力正好相等,因此,我們走路并不覺(jué)得困難??墒牵嗽诒嫔献?,冰面過(guò)于光滑,給人的摩擦力要小得多。這樣,如果你仍然像在地面上走路那樣使勁,向后蹬的力與摩擦力不平衡,后腳要向后滑,人就會(huì)跌跤。為什么爆米花的體積比原來(lái)的米的體積要大得多?因?yàn)槊恳活w堅(jiān)實(shí)的米粒,在它內(nèi)部總有不少充滿空氣的空隙。米粒在密閉的容器里漸漸變熱時(shí),米粒內(nèi)部的空氣跟容器內(nèi)的空氣的壓強(qiáng)都同時(shí)增大,當(dāng)壓強(qiáng)大到6—7個(gè)大氣壓時(shí),這時(shí)突然打開(kāi)容器,容器內(nèi)的壓強(qiáng)較大的熱空氣立即從出口往外跑,使容器內(nèi)的壓強(qiáng)突然下降,這時(shí)米粒內(nèi)部壓強(qiáng)較大的熱空氣,隨著包圍它的氣壓突然降低很多,也馬上沖破米粒體組織的外壁向外沖,這樣米粒的體積立刻被脹大了,形成胖乎乎的又松又脆的米花。爆米花的操作過(guò)程大家一定都見(jiàn)過(guò),但你了解這個(gè)物理原理嗎?以后你可以給小弟弟,小妹妹們講解一下它的物理原理了。第一個(gè)過(guò)程:加熱→氣體溫度升高,壓強(qiáng)逐漸增大。第二個(gè)過(guò)程:打開(kāi)容器→米粒周?chē)鷫簭?qiáng)突然減小,米粒內(nèi)部氣體體積急驟膨脹,使米粒變成米花。這就如同你一不小心踩癟了乒乓球,但球體并沒(méi)有破裂,這時(shí)我們可以把球放在杯中,用開(kāi)水燙它,這時(shí)球體凹下的部分就會(huì)鼓起來(lái),使乒乓球恢復(fù)原狀。這個(gè)道理和上面的例子是相同的,用開(kāi)水澆在球體上,使球體內(nèi)部的空氣受熱體積急驟膨脹,凹下去的部分就會(huì)被擠出來(lái)了。(乒乓球必須是沒(méi)有破裂的)廁所里的科學(xué)雖然上廁所,從事一些“方便”的活動(dòng),真的讓人感到輕松方便,雖然它是人體吐故訥新的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但這件事卻是只可意會(huì)不可言傳,做得說(shuō)不得的?!叭鐜?、“出恭”之類(lèi)的文明詞都顯得太不“文明”了,要說(shuō)成“一號(hào)”或“WC”才成。或說(shuō)成“洗手間”什么的??墒俏鞣饺藚s不回避“廁所”,非但不回避,還把廁所打扮得比我們的客廳還干凈、甚至豪華。其實(shí)仔細(xì)一想,廁所的水平就是社會(huì)發(fā)展和文明程度的標(biāo)志。落后的國(guó)家,老百姓連飯都吃不上,哪里管得上廁所衛(wèi)生,連棲身之處都沒(méi)有,哪里肯花錢(qián)去裝修廁所??梢?jiàn)廁所的水平直接反映了經(jīng)濟(jì)水平?,F(xiàn)代的廁所里的科學(xué)設(shè)備科學(xué)裝置實(shí)在太多了,簡(jiǎn)直就是一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室。我們不妨瀏覽一下。一、反水彎和地漏。在洗手盆的下水管中段,有一個(gè)回形彎,欲稱反水彎。這實(shí)際上是個(gè)連通器,當(dāng)液體靜止時(shí),兩邊的液面總是相平的。當(dāng)洗手盆向下放水時(shí),水面超過(guò)點(diǎn),水就自然流向下水道。當(dāng)盆里的水快流盡時(shí),管中的水面逐漸下降,降落到與點(diǎn)等高時(shí),水就不再流動(dòng),管中這部分形成一段“水塞”,把管中的污水、臭氣與外界隔絕。地漏的構(gòu)造,頂部是一個(gè)篦子,防止大塊的污物落入下水管道內(nèi)。下面是一個(gè)倒扣著的鐵碗,鐵碗的四周有幾個(gè)拱形的缺口,使得地面上的水能順利流入下水管。如果僅僅這樣,水能流進(jìn)去,臭氣也能冒出來(lái)。所以,下水管道口還有一圈凹槽。用于積存水。顯然,凹槽里的水深要浸沒(méi)扣碗的拱形缺口,這樣,臭氣就冒不出來(lái)了,而地面上的水位高于地漏的內(nèi)管口,由于連通器原理,水會(huì)順利地流進(jìn)下水管。由此我們也知道,凹槽里必須時(shí)時(shí)存一些水,如果水全都干了,就不會(huì)起到“水蓋”的作用,臭氣就冒出來(lái)。二、抽水馬桶的水箱真科學(xué)1.水箱是靠浮子和杠桿來(lái)控制進(jìn)水的。水箱供水是自動(dòng)控制的。當(dāng)水箱里的水放掉后,浮子(金屬空心球或塑料空心球)就會(huì)隨水面一起落下來(lái),金屬連桿(實(shí)際上是個(gè)杠桿)的另一端就會(huì)自動(dòng)抬起,自來(lái)水就會(huì)源源流入水箱。當(dāng)液面升高,浮子也隨之抬起,杠桿的另一端就會(huì)向下,壓住進(jìn)水口的橡皮墊。由于這是一個(gè)動(dòng)力臂很長(zhǎng)、阻力臂很短的杠桿,杠桿的阻力臂端頭就能產(chǎn)生很大的力,死死地壓住進(jìn)水口。由于進(jìn)水口的管口很細(xì),橡皮墊在這個(gè)管口上就能產(chǎn)生很大的壓強(qiáng),把進(jìn)水口死死地堵住。調(diào)節(jié)浮子球在杠桿動(dòng)力臂的高度,還可以調(diào)節(jié)水箱的蓄水量。2.水箱放水口的橡皮塞科學(xué)地利用了大氣壓強(qiáng)和浮力的原理。水箱下部的閥門(mén)是個(gè)倒扣的,有豁口的橡皮球。當(dāng)它倒扣在放水管口時(shí),下部與空氣相通,上部受到水的壓力,而水的液面上部又與空氣相通,所以上下的大氣壓抵消了。水的壓力作用在橡皮塞上,橡皮塞牢牢地堵住了下水口。當(dāng)人按動(dòng)扳手,通過(guò)杠桿,橡皮塞被吊起,水就放出去了。如果這個(gè)橡皮塞不是空心豁口的橡皮球,而是個(gè)橡皮塊,它受的浮力很小,人一松手,橡皮塊就會(huì)在水中落下去,又堵住放水口。這當(dāng)然不方便,因?yàn)槿吮仨氁恢卑醋“馐?,直到箱中的水放光。而空心豁口球一被拉起,它中間的空氣和球一起就受到水的浮力,上升到水面,漂浮著,直到水放光,很省事,但是,如果它是個(gè)完整的皮球也不行,因?yàn)樗鼤?huì)始終漂在液面上,再次注水時(shí),它就不會(huì)堵到下水管口去。而豁口球就要優(yōu)越得多,當(dāng)它落到下水管口,與下部空氣相通,它就使去浮力,只相當(dāng)于一塊橡皮,堵住管口。而且這個(gè)橡皮碗的下部是薄壁的,當(dāng)它下落到管口,沒(méi)有堵嚴(yán),周?chē)€有水流下時(shí),根據(jù)伯努利原理,流水部位的壓強(qiáng)很小,形成負(fù)壓,薄橡皮會(huì)被吸過(guò)去,把這里堵嚴(yán)。由此我們看到一個(gè)普通的水箱,綜合利用了物理中的杠桿、浮力等靜力學(xué)原理和流體力學(xué)的道理。三、廁所里絕對(duì)不能安裝燃?xì)鉄崴靼囱b燃?xì)鉄崴鹘o人們的洗浴帶來(lái)方便,而且,比電熱水器安全可靠。因?yàn)橄丛r(shí),渾身濕漉漉的,一旦電熱水器漏電,后果不堪設(shè)想。但是,燃?xì)鉄崴魅绻惭b在廁所,也是很不安全的。因?yàn)槿紵簹饣蛱烊粴鈺?huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,于人體健康不利。而天然氣燃燒不完全,會(huì)產(chǎn)生一氧化碳,煤氣本身就是一氧化碳,會(huì)造成煤氣中毒。廁所的通風(fēng)條件一般都不好,而一氧化碳的密度比空氣小,充斥在房間的上部,更不容易排放出去。所以,最好的選擇是把燃?xì)鉄崴靼苍趶N房,并注意通風(fēng),只把熱水通到廁所去。放電現(xiàn)象帶電物體失去電荷的現(xiàn)象叫做放電。常見(jiàn)的放電現(xiàn)象有以下幾種:1.接地放電地球是良好的導(dǎo)體,由于它特別大,所以能夠接受大量電荷而不明顯地改變地球的電勢(shì),這就如同從海洋中抽水或向海洋中放水,并不能明顯改變海平面的高度一樣。如果用導(dǎo)線將帶電導(dǎo)體與地球相連,電荷將從帶電體流向地球,直到導(dǎo)體帶電特別少,可以認(rèn)為它不再帶電。(如果導(dǎo)體帶正電,實(shí)際上是自由電子從大地流向?qū)w。這等效于正電荷從導(dǎo)體流向大地。)生產(chǎn)中和生活實(shí)際中往往要避免電荷的積累,這時(shí)接地是一項(xiàng)有效措施。2.尖端放電通常情況下空氣是不導(dǎo)電的,但是如果電場(chǎng)特別強(qiáng),空氣分子中的正負(fù)電荷受到方向相反的強(qiáng)電場(chǎng)力,有可能被“撕”開(kāi),這個(gè)現(xiàn)象叫做空氣的電離。由于電離后的空氣中有了可以自由移動(dòng)的電荷,空氣就可以導(dǎo)電了??諝怆婋x后產(chǎn)生的負(fù)電荷就是電子,失去電子的原子帶正電,叫做正離子。由于同種電荷相互排斥,導(dǎo)體上的靜電荷總是分布在表面上,而且一般說(shuō)來(lái)分布是不均勻的,導(dǎo)體尖端的電荷特別密集,所以尖端附近空氣中的電場(chǎng)特別強(qiáng),使得空氣中殘存的少量離子加速運(yùn)動(dòng)。這些高速運(yùn)動(dòng)的離子撞擊空氣分子,使更多的分子電離。這時(shí)空氣成為導(dǎo)體,于是產(chǎn)生了尖端放電現(xiàn)象。尖端放電在技術(shù)上有重要意義。高壓輸電導(dǎo)線和高壓設(shè)備的金屬元件,表面要很光滑,為的是避免因尖端放電而損失電能或造成事故。3.火花放電當(dāng)高壓帶電體與導(dǎo)體靠得很近時(shí),強(qiáng)大的電場(chǎng)會(huì)使它們之間的空氣瞬間電離,電荷通過(guò)電離的空氣形成電流。由于電流特別大,產(chǎn)生大量的熱,使空氣發(fā)聲發(fā)光,產(chǎn)生電火花。這種放電現(xiàn)象叫火花放電。火花放電在生活中常會(huì)遇到。干燥的冬天,身穿毛衣和化纖衣服,長(zhǎng)時(shí)間走路之后,由于摩擦,身體上會(huì)積累靜電荷。這時(shí)如果手指靠近金屬物品,你會(huì)感到手上有針刺般的疼痛感。這就是火花放電引起的。如果事先拿一把鑰匙,讓鑰匙的尖端靠近其他金屬體,就會(huì)避免疼痛。在光線較暗的地方試一試,在鑰匙尖端靠近金屬體的時(shí)候,不但會(huì)聽(tīng)到響聲,還會(huì)看到火花。在一些工廠或?qū)嶒?yàn)室里,存在大量易燃?xì)怏w,工作人員要穿一種特制的鞋,這種鞋的導(dǎo)電性能很好,能夠?qū)㈦姾蓪?dǎo)入大地,避免電荷在人體上的積累,以免產(chǎn)生火花放電,引起火災(zāi)。4.閃電帶電云層之間或帶電云層和地面之間發(fā)生強(qiáng)烈放電時(shí),產(chǎn)生耀眼的閃光和巨響,這就是閃電。閃電的放電電流可以高達(dá)幾十萬(wàn)安培,會(huì)使建筑物遭受?chē)?yán)重?fù)p壞。這就是雷擊。為了避免雷擊,人們?cè)O(shè)計(jì)了避雷針。避雷針是針狀金屬物,裝在建筑物的頂端,用粗導(dǎo)線與埋在地下的金屬板相連,以保持與大地的良好接觸。當(dāng)帶電云層接近時(shí),大地中的異種電荷被吸引到避雷針的尖端,并由于尖端放電而釋放到空氣中,與云層中的電荷中和,達(dá)到避雷的目的。閃電也有積極的意義。閃電產(chǎn)生的高溫使空氣中的氮和氧化合,隨雨水降至地面形成硝酸鹽。這些硝酸鹽是天然的氮肥。閃電過(guò)程中產(chǎn)生的臭氧,能保護(hù)地球上的生命免受過(guò)量紫外線傷害。原始生命起源于有機(jī)物分子,有一種生命起源學(xué)說(shuō)把最初有機(jī)物分子的產(chǎn)生也歸功于閃電。自行車(chē)騎快了為什么費(fèi)力自行車(chē)騎快了,當(dāng)然費(fèi)力,這是人人都體會(huì)到的??墒羌?xì)想想,不合理啊。自行車(chē)前進(jìn)時(shí)的阻力不就是車(chē)輪與地面的摩擦力嗎。只要驅(qū)動(dòng)力(或說(shuō)牽引力)等于摩擦力,自行車(chē)就會(huì)勻速運(yùn)動(dòng)啊。這是學(xué)過(guò)初中物理的人都明白的。那么,車(chē)輪與地面的摩擦力和速度有關(guān)系嗎?顯然無(wú)關(guān)。因?yàn)槲锢韺W(xué)研究的結(jié)論是滑動(dòng)摩擦只與接觸面材料性質(zhì)、粗糙程度和正壓力有關(guān),沒(méi)說(shuō)與速度有關(guān)。也就是速度無(wú)論快慢,摩擦力并沒(méi)改變。當(dāng)然,車(chē)輪與地面的摩擦不僅是滑動(dòng)摩擦,還有靜摩擦和滾動(dòng)摩擦,但想來(lái)與速度也沒(méi)有多大關(guān)系。那么我們就有了提高車(chē)速,節(jié)省體力的好方法了。只要條件允許,一上車(chē)就使勁蹬,讓車(chē)速盡量地快,反正騎快車(chē)和慢車(chē)克服的阻力是一樣的,快騎早點(diǎn)到嘛。但這個(gè)合乎邏輯,合乎科學(xué)的推理好象和我們實(shí)際的感覺(jué)并不一致。慢騎就是省力,而騎快車(chē)每蹬一下都很費(fèi)力。是科學(xué)道理出了毛病還是我們的兩條腿有毛???都不是,是大腦出了毛病,分析問(wèn)題的方法有毛病。我們忽略了空氣的阻力。這個(gè)因素到底能不能忽略?影響小就忽略,影響大就不能忽略??諝庾枇偷孛婺Σ磷枇Σ煌?,不是一成不變的,速度低時(shí)很小可以忽略,速度高時(shí),就會(huì)變得很大,就不能忽略了,而且會(huì)成為影響速度的主要因素。原來(lái)流體的阻力有它的規(guī)律,氣體和流體對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的阻力是隨速度變化的,速度越高,阻力越大。阻力和速度不是成正比,當(dāng)氣體是與物體某一個(gè)面相摩擦?xí)r,阻力與速度平方成正比;當(dāng)氣體與物體的各個(gè)面都摩擦?xí)r,阻力與速度的6次方成正比。顯然,當(dāng)自行車(chē)的速度成為原來(lái)的二倍的時(shí)候,空氣的阻力增大到原來(lái)的64倍,速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍時(shí),空氣阻力變?yōu)樵瓉?lái)的729倍。所以自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員要把成績(jī)?cè)偬岣咭稽c(diǎn)都是十分困難的。這已經(jīng)不是體育的問(wèn)題,而是物理的問(wèn)題了。運(yùn)動(dòng)員要調(diào)整騎車(chē)的姿態(tài),減小迎風(fēng)面積;運(yùn)動(dòng)員要穿緊身的高彈的服裝,盡可能地減小阻力;要戴上流線型的頭盔。傳統(tǒng)的自行車(chē)的車(chē)圈是靠輻條來(lái)緊固的,五十多根輻條在空氣中高速切割,憑空增添了多少阻力??!怎么辦,去掉所有的車(chē)條,換成一塊圓板,這樣增大了重量卻減小了切割空氣的阻力,可能也合算。橡膠輪胎上凹凸不平的花紋常有初三的同學(xué)問(wèn)我,橡膠輪胎上凹凸不平的花紋是為了增大與地面的摩擦,對(duì)嗎?答案是肯定的。但為什么?有同學(xué)試圖用物理課本中——影響摩擦力大小的條件,有接觸面的材料性質(zhì)、粗糙程度和接觸面上受到的壓力來(lái)解釋。這樣解釋也可以,輪胎表面上凹凸不平,與摩擦表面互相咬合,可以增大摩擦?;\統(tǒng)地說(shuō)說(shuō),似乎在理,但是細(xì)想一下,北京的汽車(chē),自行車(chē)主要行馳在水泥路面和瀝青路面上,橡膠輪胎上的花紋真的能增大咬合和摩擦嗎?我看未必。試著做一個(gè)實(shí)驗(yàn),用橡皮在紙面上摩擦,擦涂字跡,是用橡皮的尖角、棱,還是用橡皮的某一個(gè)面擦的時(shí)候摩擦大?恐怕沒(méi)有明顯的區(qū)別,或許是用某一個(gè)面摩擦?xí)r摩擦力更大些呢?同學(xué)們思路的邏輯是這樣的,表面凹凸不平可以增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)必然增大摩擦!這個(gè)推理正確嗎?凹凸不平減小了接確面積,增大了與路面的壓強(qiáng)這是對(duì)的??蓧簭?qiáng)大未必摩擦力大呀!因?yàn)檫@時(shí)壓強(qiáng)增大而減小了面積,壓力最終是由壓強(qiáng)與面積的乘積決定的,所以其實(shí)壓力并沒(méi)變,推論不合理。要知道,我們所說(shuō)的材料,粗糙程度和壓力大小影響著滑動(dòng)摩擦的大小,而輪胎與路面之間總的說(shuō)是滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦,具體地說(shuō),驅(qū)動(dòng)輪與地面之間是靜摩擦或最大靜摩擦,從動(dòng)輪或?qū)蜉喪菨L動(dòng)加滑動(dòng)。所以研究問(wèn)題首先要分析現(xiàn)象,判斷其性質(zhì),再根據(jù)相關(guān)的規(guī)律來(lái)剖析,推理。應(yīng)該指出,在城市馬路的水泥路面或?yàn)r青路面上,花紋一般對(duì)摩

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