我们知道,密封在容器中的气体,都有一个特别的脾气:温度增高,压强就增大。给爆米机加热的时候,密封在罐里的空气的压强逐渐增大;同时,装在里面的大米逐渐被加热,贮存在米里的水分也逐渐蒸发出来,聚积在铁罐内。罐的温度不断升高,罐内的气压越来越大,这种高压阻止米中水分继续蒸发,使残存在米中的水分也逐渐升温升压,一个个米粒象憋足了气的小气球,只因为受到罐内气压的约束,它们才不能爆开。当罐内气压升高到2—3个大气压的时候(这从气压表上可以看出),便停止加热。这时,爆米花的师傅拿一条长布袋套在爆米机的口上,然后打开盖子。说时迟,那时快,在一声巨响中,大米喷到布袋里了。高温高压的米粒突然进入气压较低的环境中,憋在米粒中的高温高压水分,失去了约束力,便急骤膨胀,使米粒迅速胀大,变成了爆米花。
透过爆米花,使我们看到了“高温高压”的巨大力量。节日的焰火、鞭炮,工地上的爆破,工厂里的蒸汽锤,大力士蒸汽火车头……它们那种有声有色的表演,都是“高温高压”导演出来的。随着科学技术的发展,它已成为生产上的强大动力
多孔的冻豆腐
寒冷的冬天,吃上一碗热乎乎的“冻豆腐”,那真算得上是一种别具风味的美菜呢!
豆腐本来是光滑细嫩的,冰冻以后,它的模样为什么会变得象泡沫塑料呢?
豆腐的内部有无数的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分。我们知道,水有一种奇异的特性:在4℃时,它的密度最大,体积最小;到0℃时,结成了冰,它的体积不是缩小而是胀大了,比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时,里面的水分结成冰,原来的小孔便被冰撑大了,整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后,就留下了数不清的孔洞,使豆腐变得象泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调,这些孔洞里都灌进了汤汁,吃起来不但富有弹性,而且味道也格外鲜美可口。
很早以前,我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理,并利用它来开采石头:冬天,他们在岩石缝里灌满水,让水结冰膨大,把巨大的山石撑得四分五裂,很快就能采到大量的石料。
近年来,工业生产上出现了一种巧妙的新工艺——“冰冻成型”,也是冰冻膨胀原理的应用。办法是:根据零件的形状,用强度很大的金属,做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模,把要加工的金属板放在两个模的中间,在阳模和密闭的外壳之间,灌满4℃左右的水,然后把这个装置冷却到0℃以下。这时,由于水结冰,体积膨胀,所产生的巨大力量把阳模压向阴模,便把金属板压成一定形状的部件了。
由于水在4℃时的密度最大,体积最小,水温低于4℃时体积反而增大,所以,在4℃时水就不再上下对流了。因此,到了冬季,寒冷地区的江河湖海,表面上虽然结了厚厚的冰层,但下面水的温度却保持在4℃左右,这就给水生物创造了生存的环境。
冰冻也会给人们带来危害,它能使水缸冻破,把自来水管道冻裂……因此,在冬季来临的时候,要及时做好保暖防冻工作。
为什么熟鸡蛋能竖立旋转
把一只煮熟的鸡蛋放在桌上旋转,如果用力合适,它转着转着就会竖立起来,而生鸡蛋就不会这样。英国和日本科学家对这一现象作出了物理学解释。
把熟鸡蛋在旋转过程中竖立起来,这看上去是违反物理规律的,因为它的重心升高,整个系统的能量似乎增加了。科学家在28日出版的英国《自然》杂志上报告说,事实上是熟鸡蛋的部分旋转能量在蛋壳与桌面之间的摩擦力作用下转换成了一个水平方向的推力,使熟鸡蛋的长轴方向改变,在一系列的摇晃震荡中由水平变为垂直。而生鸡蛋的内核是液态,会吸收旋转能量,使它不能转化为推力,因此生鸡蛋在旋转时不会竖立起来。
科学家说,产生这一现象的关键是蛋壳与桌面间的摩擦力要恰到好处。在完全光滑的桌子上,旋转的鸡蛋不会竖立起来。而桌面太粗糙了也不行。此外,鸡蛋的旋转速度也要合适,在大约每秒10转的临界速度以下,鸡蛋不会竖立起来。科学家还发现,鸡蛋能否竖立起来与其旋转的初始方向没有关系,而且鸡蛋也能以任一端立着旋转
滑翔翼是怎样上升的?
在自然界中,除了有水平方向的风外,还有从地面吹往天空、竖直方向的风。滑翔翼如果遇到了这种上升气流,就会同它一起上升。滑翔翼(及任何其它使用上升气流的飞行器)翱翔的基本规则是寻找上升气流,并飞到里面去。上升气流有多种成因,最常见的是山脊气流和热气流。当水平方向的风吹到障碍物(在这里是山脊)上时,它被迫冲往上方,这就是山脊气流。当某处地面(水面)被太阳晒热,并将热量传导给附近的空气时,热空气上升,就形成热气流。
一般而言,山脊气流沿山脉呈带状分布,飞行员在其中来回穿梭。而热气流则始于地面上的某一点,呈柱状或热气泡状上升,飞行员在该区内盘旋上升。
飞行当中的温度变化情况怎样?
滑翔翼可在温度低至零下数度的冬季飞行,也可在赤日炎炎的沙漠地区飞行。高度每升高300米,空气温度将下跌4华氏度。因此,飞行员在高空飞行中必须经受较低的气温。夏季,如果你计划飞到3600-4200米以上,就需要穿着能保暖的衣服,以免受冻。
玩滑翔翼对体格有特殊要求吗?
几乎人人都可以飞滑翔翼。如果您能肩扛23-32公斤的东西慢跑,您就能够学会飞滑翔翼。当然飞行并不需要您特别大力,因为您的体重是由吊带、而不是您的双臂负担的。但在恶劣天气下的长时间飞行就需要有较稳健的耐力。飞行员在循序渐进的学习中,可以逐步地提高这种耐力。
对飞行员的年龄、性别、体重和身高有无限制?
飞滑翔翼的人从十几岁到八十几岁的人都有。这项运动对心理的要求大过对生理的要求。如果一个人的心智足够成熟,能够对关乎其生命安全的事件作出正确判断,并能有适当的反应,就可以说他到了适合飞行的年龄了。
行主要靠的是平衡感和耐力,而不是李元霸那样的蛮力。所以无论男女都可以成为优秀的飞行员。当然,性别比例因地而异。在美国,约有10%-15%的滑翔翼飞行员是女性。
飞行员的体重也不太重要,关键是他们必须使用适合他们尺寸的伞具。较重的飞行员需要大号伞具,较轻的飞行员则需要较小号的伞具。一般滑翔翼飞行员的体重约在40到110公斤之间。体重不在本范围内的人就不容易找到适合他们使用的伞具了。当然,特别胖的人可以使用特别设计的双人伞。身高与能不能飞行之间也没有必然的关系。当然,一般伞具是为1.5-2.0米高的人设计的。对于身高不在本范围内的人,伞具和鞍具都要做适当的修改。
静脉输液中的物理知识
静脉输液时,要求在输液过程中,保持滴点的速度几乎不变。通过观察封闭式静脉输液用的部分装置,结合气体压强、液体压强的知识我们不难说明其道理。
输液时,医生先将葡萄糖液瓶倒挂,然后将通气管上的通气针插入,这时通气管与葡萄糖液瓶内部连通,葡萄糖液有一部分进入通气管内。但我们注意到进入的量并不多,通气管内的液面远比葡萄糖液瓶内的液面要低。接着医生就把点滴玻璃管和输液管连好,然后将输液管通过针头与葡萄糖液瓶内部相连。调节橡皮管上的夹子,葡萄糖水就开始均匀地一滴一滴在点滴玻璃管内下落了。
首先,当插入通气管后,为什么通气管内的液面远低于葡萄糖液瓶内的液面。由于葡萄糖液瓶内的空气是密闭的。当通气管和葡萄糖液瓶内接通时,部分葡萄糖液已进入通气管,这样葡萄糖液瓶内部的液面就有所下降,瓶内空气的体积就会增大,压强就要减小。正是由于瓶内空气压强减小,小于外界大气压,所以导致了通气管内的液面与葡萄糖液瓶内液面之间出现了上述的高度差。
其次,我们来分析输液时葡萄糖液瓶内的压强情况:我们知道,液体压强是随深度增加而增大的。液体越深压强越大,这样液流速度就越快。在输液开始后,葡萄糖液瓶内的液面持续下降,瓶内空气压强减小,因而通气管内的液体由于受到外界稳定的大气压强的作用,很快被压回到葡萄糖液瓶内。当通气管(包括针头)内没有了葡萄糖液后,其针头顶端开口处的小液片就刚好在上下都是一个大气压强的作用下平衡。小液片的上部受到向下的压强是瓶内空气压强以及葡萄糖液产生的压强。小液片的下部受到向上的压强是外界大气压强。当瓶内液面继续下降而导致瓶内空气压强略有下降时,小液片就不再平衡,它让开一个“缺口”,气泡就冒上了瓶内空气之中。瓶内空气量增多,压强就稍有增大,通气管针头顶端开口处的小液片又在上下都是一个压强的作用下重新平衡。这佯,在整个输液过程中,通气管针头顶端开口处的小液片受到的向下的压强基本保持在一个大气压强的水平,不会因瓶内液面的下降而变化。由于图中通气管针头顶端所处水平面液体的压强基本保持不变,因而在它下面一定距离的点滴玻璃管上端口液体的压强也基本保持不变。这样,就对稳定滴点速度起到了积极作用。
挑战极限:蹦极的注意事项
这种形式后来传到英国,被作为皇宫贵族的一种表演,表演者须穿燕尾服,头戴礼帽。首次使用橡皮绳蹦极是在美国,但蹦极跳的真正发扬光大是在新西兰。是新西兰人成立了世界上第一个反弹跳跃协会,并在1988年首次向社会公开展示高空悬跳,从此大力推广这一运动。到目前为止,世界上有很多国家都已建立了蹦极跳运动基地,例如新加坡、日本、加拿大、澳大利亚以及一些欧洲国家。1997年5月1日,蹦极跳首次传入中国,发展到现在,已有多种形式,大致可分为三种:
1、 桥梁蹦极在桥梁上伸出一个跳台,或在悬崖绝壁上伸出一个跳台;
2、塔式蹦极主要是在广场上建造一个斜塔,然后在塔上伸出一个跳台;
3、火箭蹦极顾名思义,将人像火箭一样向上弹起,然后上下弹跃。
蹦极跳作为一项勇敢者的运动,能极大锻炼向困难与恐惧挑战的勇气。蹦极跳作为一项娱乐健身活动,安全可靠,只要心理健康,身体状况良好,男女老幼,均可参加。
当您站在高高的跳台上远眺,群山叠翠;近观,溪水潺潺,优美风光,一览无余;而当您从跳台上跃下时,犹如凌空直下的燕子,在山水间,自由飞翔;随着橡筋绳的反弹力,您还能变换视野,表演各种动作,在空中悠然荡漾,是何等的舒展、畅快。
蹦极的注意事项:
1、蹦极对身体素质要求较高,凡是有心、脑病史的人不能参加
2、凡是深度近视者要慎重,因为硬式蹦极跳下时头朝下,人身体以9.8米/秒方的加速度下坠,很容易脑部充血而造成视网膜脱落。
3、跳下前应充分活动身体各部位,以防扭伤或拉伤。
4、着装要尽量简练,合身,不要穿易飞散或兜风的衣物,否则暴光可没人管。
5、跳出后要注意控制身体,不要让脖子或胳膊被弹索卷到,否则……
6、最后一条规则就是没有规则,发挥你的想象,尽情的把身心溶入,用心去体会那短暂而又刺激的感受吧!Good Luck!
公路标志牌、线、车牌为什么反光很强
反光涂料是运用微棱镜晶体回归反射原理,在其它远距离的光源照射下也能产生强烈的反光效果并反射回发光处,无需外加电源,就达到了在黑暗中如同灯光的功效。汽车牌照以及道路指示牌采用高折射率玻璃微珠后半表面镀铝作为后向反射器,具有极强的逆向回归反射性能,能将85%的光线直接反射回光源处,回归反射所造成的反光亮度,可使驾驶人员和带光源的夜间或视野不佳的情况下清楚地看见行人或障碍目标,确保双方安全。
汽车牌照的反光原理就是平时所说的回归反射,道路上的交通标、志警示牌也是同一类产品,它是通过内藏的玻璃微珠(也有裸露型)来实现的。根据反射强度一般可分为几大类:高强级,车牌级,工程级和广告级。
这些标志牌很多都是用反光的涂料做的。这些涂料用到了反光膜。
反光膜产品是一种用途广泛的新型光学材料。它是根据薄透镜成象原理,将玻璃微珠均匀单层镶嵌在有机树脂中作为光学原件,用树脂多层层叠而成的贴膜。用其制作的反光标志牌能将入射光线按原路回归反射,其反光亮度比一般油漆标志牌亮几十至几百倍。产品广泛应用于公路、铁路、港航、机场、矿山,消防、车辆牌照、环保、广告等领域制作反光标志、标牌。该产品的使用,能使人于夜间在数百米以外看清标志,很大程度地提高了人们夜间对标志的识别能力,达到增强安全意识和宣传的作用。该产品是近期问世的高科技产品,随即被广泛采用,现到处可见本产品制作的反光标志标牌,已与人们的生产生活密切相关,该产品的应用是人类文明进步的又一家征。
伽利略望远镜的原理及光路图
物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方(靠近人目的后方)焦点上,这像对目镜是一个虚像,因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像,但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置,称为“观剧镜”;因携带方便,常用以观看表演等。
你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内,再做一个简单的台座,于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。想想看,伽利略就是用这人发现的。但是切记,不要通过望远镜直接观察太阳,以免高温灼伤眼睛!伽利略的折射望远镜有一个令人讨厌的缺点,就是在明亮物体周围产生“假色”。“假色”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光,而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。当光束进入物镜并被折射时,各种色光的折射程度不同,因此成像的焦点也不同,模糊就产生了。
1611年,另一位天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜,使放大倍数有了明显的提高,以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式。但是“假色”问题仍然未能解决。
利珀希不是天文学家,从未想过把自己的新装置对准天空。但是没过多久,关于他的发现的消息传开了。幸运地是,意大利的帕多瓦大学教授伽利略得知了此事。伽利略很快就制造了一台折射望远镜。他以平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜。从待研究的物体发出的光照射到望远镜物镜的一个玻璃透镜上,物镜使光线折射并把它集中于称为焦点的一点上,在那里便形成了发光体的像。这个像被目镜的透镜放大,进入人眼。
车窗中的物理知识
汽车作为重要的交通工具,已经成为了人类生活中不可或缺的一部分.细心观察一下,各种式样的汽车车窗,涉及到的物理知识还真不少呢!
一、轿车前边的车窗玻璃为何要做成倾斜的?
不少学生可能一下子会认为:做成这样还不是为了减小车子行驶过程中的阻力呗!那也许又有学生要追问:那大型汽车(如长途客车、公共汽车、大型卡车)驾驶室的前窗玻璃可是竖直的呀?显然这种解答是不科学的!这可要从光学角度来分析:挡风玻璃是透明的,但不是绝对没有反射.坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方.小轿车较矮,坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方,若挡风玻璃是竖直的,则所成的像与车前方行人的高度差不多,这就会干扰驾驶员的视觉判断,容易出事故.而当挡风玻璃为倾斜时,所成的像就会在车前的上方,驾驶员看不到车内人的像,就不会影响视觉判断,保证行车安全.大型汽车一般很高,驾驶员的位置(视线)比路面行人要高些,这时虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方,但位置比路上行人高得多,且比较暗淡,因而不会影响驾驶员的视觉判断.
二、装有空调的汽车在夏、冬季节,车窗上都有水珠出现,这是怎么回事?
你首先要知道:小水珠在不同季节小水珠在不同季节可是出现在车窗玻璃不同的表面上的哟!原因是夏天车外气温高,车内气温低,故车子外面的水蒸气遇冷在窗户玻璃的外表面上液化形成了小水珠;而冬天则相反,车内气温高于车外气温,所以车子内的水蒸气遇冷在车窗玻璃的内表面上液化形成了小水珠.
三、为何夜间行车时,车内不能亮灯呢?
在晚上乘车或在路边行走时,我们会发现夜晚行驶的汽车,车内的灯都是关闭的.因为当车内开灯时,汽车的挡风玻璃相当于一个平面镜,车内人、物在玻璃的反射下会在车前方形成虚像,由于车内光线比外面强,所以像可能比车前行人还要明显,结果使司机看不清或发生混淆,造成判断失误酿成交通事故.因此,夜间行车,为了避免车前出现车内景物的像,保证司机看清路面上的景物,必须关掉车内的
奥运开幕式:巨大地坑暗藏画轴、地球
在地面系统上,雅典的创意是用一个大水池移植了“爱琴海”,而北京则用地下舞台浮出“画轴”,徐徐展开中华五千年历史。
演出核心的中心舞台,是一个直径20米的升降台,藏在体育场中央的巨大“地坑”中,“地坑”顶端的盖板可以平移。卷轴和“地球”都是从这个“地坑”升起。
其中卷轴预先放置在盖板内,而直径达18米的“地球”则是先压缩在地下的,也就是说,球体结构必须是柔性的。而用升降台升起球体之后,演员需要在球体的立面上表演,因此升起后又要具有很强的稳定性,才能保障演出安全和效果。感谢高科技的铝合金感光材料,让“地球”能屈能伸。“地球”上装有九个轨道,58名演员用威亚拉着,像失重般进行倒立行走及空翻等高难度动作。
家电要慎用!常见电磁辐射大揭秘
科技的进步带来了生活上的便利,也带来了越来越多的电磁污染。什么是电磁污染?电视、电冰箱、电脑、手机等工作时,产生的电磁波就是电磁辐射。但电磁辐射和电磁污染不同,电磁辐射无处不在,而电磁污染只有在电磁辐射超过一定强度后,才会致人头疼、失眠、记忆衰退、视力下降、血压升高或下降等,严重的可能引起部分人员流产、白内障,甚至诱发癌症。
研究证实:磁场会增加儿童得癌的风险,而且从2mG(毫高斯)起,风险开始加倍。事实上,长期处在磁场超过1mG的地方你就已经受到辐射污染了,而实际上在家中所测到的数据远远高于这个数字。
卧室:“床头音响”勿放床头
床铺大概要算是测量家中电磁场的重头戏。如果长期睡在高磁场的地方,可以想见这影响有多大。由此也可以知道所谓的“床头音响”是不应该放置在床头的。原则上任何的电器用品都应该远离你的床铺。游人总抱怨睡眠质量不好,其实很可能就是宾馆的床铺附近放置了电暖器、电风扇、空气清新机、空调等电器作怪,要知道,一个小型电暖器的磁场就可以高达200mG以上。
微波炉:只插电未使用也辐射
与其他家电用品不同的是,微波炉即使仅是插着电没有使用它,有的机型前方按键板的磁场仍可高达30~60mG,使用时的磁场则超过200mG。另外,研究显示,这些泄漏的微波对男性生殖系统的伤害尤其大,因此小男孩更应避开。
磁铁为什么会有磁性
磁铁会有磁性的原理:
磁铁吸铁由磁铁的特性决定的如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体 磁化物体产生电场 电场互相作用产生力的作用。
物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。
铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。我们就说磁铁有磁性了
自行车上的物理知识
你知道自行车上有哪些物理知识吗?下面我们来看一看。
1、自行车上的摩擦知识。
①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹
摩擦力的大小跟两个因素有关:压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑。
②自行车为什么能前进?
当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动!其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等,方向相反,所以自行车作匀速运动。不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前!
③刹车以后,自行车为何能停止?
刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。如果完全刹死,这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。
④自行车哪些地方安有钢珠?为什么安钢珠?
在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处等地方,都安有钢珠。
人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力,因此要在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常加润滑油,使接触面彼此离开,这样就可以使摩擦力变得更小。
2、自行车上的杠杆、轮轴知识。
①自行车上的杠杆
A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
②自行车上的轮轴
A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)。
B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)。
C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。
3、自行车上的气压知识。
自行车内胎充气:早期的各种轮子都是木轮、铁轮,颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力。
气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。
4、自行车上光学知识。
自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上,就会产生反射光,由于红色醒目,就可以引起司机的注意。
自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识
1.测量中的应用
在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,即约2.23米或2.07米,然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。
2.力和运动的应用
(1)减小与增大摩擦。
车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。
(2)弹簧的减震作用。
车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动
3.压强知识的应用
(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破。
(2)座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。
4.简单机械知识的应用
自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴:脚蹬板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等
5.功、机械能的知识运用
(1)根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑“S形”路线就是这个道理。
(2)动能和重力势能的相互转化。
如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能。而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能。
6.惯性定律的运用
快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。
切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!
民谚俗语中的物理知识
在日常生活中,我们经常会接触到一些民谚、俗语,这些民谚、俗语蕴含着丰富的物理知识,我们平时如果注意分析、了解一些民谚、俗语,就可以在实际生活中深化知识,活化知识,这对培养我们分析问题、解决问题的能力是大有帮助的。下面列举几例:
1、小小称砣压千斤——根据杠杆平衡原理,如果动力臂是阻力臂的几分之一,则动力就是阻力的几倍。如果称砣的力臂很大,那么"一两拨千斤"是完全可能的。
2、破镜不能重圆——当分子间的距离较大时(大于几百埃),分子间的引力很小,几乎为零,所以破镜很难重圆。
3、摘不着的是镜中月 捞不着的是水中花——平面镜成的像为虚像。
4、人心齐,泰山移——如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和。
5、麻绳提豆腐--提不起来——在压力一定时,如果受力面积小,则压强就大。
6、真金不怕火来炼,真理不怕争辩——从金的熔点来看,虽不是最高的,但也有1068℃,而一般火焰的温度为800℃左右,由于火焰的温度小于金的熔点,所以金不能熔化。
7、月晕而风,础润而雨——大风来临时,高空中气温迅速下降,水蒸气凝结成小水滴,这些小水滴相当于许多三棱镜,月光通过这些"三棱镜"发生色散,形成彩色的月晕,故有 "月晕而风"之说。础润即地面反潮,大雨来临之前,空气湿度较大,地面温度较低,靠近地面的水汽遇冷凝聚为小水珠,另外,地面含有的盐分容易吸附潮湿的水汽,故地面反潮预示大雨将至。
8、长啸一声,山鸣谷应——人在崇山峻岭中长啸一声,声音通过多次反射,可以形成洪亮的回音,经久不息,似乎山在狂呼,谷在回音。
9、但闻其声,不见其人——波在传播的过程中,当障碍物的尺寸小于波长时,可以发生明显的衍射。一般围墙的高度为几米,声波的波长比围墙的高度要大,所以,它能绕地高墙,使墙外的人听到;而光波的波长较短(10-6米左右),远小于高墙尺寸,所以人身上发出的光线不能衍射到墙外,墙外的人就无法看到墙内人。
10、开水不响,响水不开——水沸腾之前,由于对流,水内气泡一边上升,一边上下振动,大部分气泡在水内压力下破裂,其破裂声和振动声又与容器产生共鸣,所以声音很大。水沸腾后,上下等温,气泡体积增大,在浮力作用下一直升到水面才破裂开来,因而响声比较小。
11、猪八戒照镜子--里外不是人——根据平面镜成像的规律,平面镜所成的像大小相等,物像对称,因此猪八戒看到的像和自已"一模一样",仍然是个猪像,自然就"里外不是人了"。
12、水火不相容——物质燃烧,必须达到着火点,由于水的比热大,水与火接触可大量吸收热量,至使着火物温度降低;同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面,使得物体不可能和空气接触,而没有了空气,燃烧就不能进行。
13、洞中方一日,世上已千年——根据爱因斯坦的相对论,在接近光速的宇宙飞船中航行,时间的流逝会比地球上慢得多,在这个"洞中"生活几天,则地球上已渡过了几年,几十年,甚至几百年,几千年。
14、千里眼,顺风耳——人们利用电磁波传送声音和图像信号,使古代神话中的"千里眼,顺风耳"变为现实。并且人类的视野已远远超过了"千里"。
15、坐地日行八万里——由于地球的半径为6370千米,地球每转一圈,其表面上的物体"走"的路程约为40003.6千米,约8万里。它还科学的揭示了运动和静止关系——运动是绝对的,静止总是相对参照物而言的。
16、釜底抽薪——液体沸腾有两个条件:一是达到沸点,二是继续吸热。如果"抽薪"以后,便能制止液体沸腾。
17、墙内开花墙外香——由于分了在不停的做无规则的运动,墙内的花香就会扩散到墙外。
18、坐井观天 所见甚少——由于光沿直线传播,由几何作图知识可知,青蛙的视野将很小。
19、如坐针毡——由压强公式可知,当压力一定时,如果受力面积越小,则压强越大。人坐在这样的毡子上就会感觉极不舒服。
20、瑞雪照丰年——下到地上的雪有许多松散的空隙,里面充满着不流动的空气,是热的不良导体,当它覆盖在农作物上时,可以很好的防止热传导和空气对流,因此能起到保温作用。
21、霜前冷,雪后寒——在深秋的夜晚,地面附近的空气温度骤然变冷(温度低于0℃以下),空气中的水蒸气凝华成小冰晶,附着在地面上形成霜,所以有"霜前冷"的感觉。雪熔化时要需吸收热量,使空气的温度降低,所以我们有"雪后寒"的感觉。
22、一滴水可见太阳,一件事可见精神——一滴水相当于一个凸透镜,根据凸透镜成像的规律,透过一滴水可以有太阳的像,小中见大。
23、鸡蛋碰石头——自不量力——鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小,所以鸡蛋将破裂。
24、纸里包不住火——纸达到燃点就会燃烧。
25、有麝自然香,何须迎风扬——气体的扩散现象。
26、玉不琢不成器——玉石没有研磨之前,其表面凸凹不平,光线发生漫反射,玉石研磨以后,其表面平滑,光线发生镜面反射。
27、扇子有凉风,宜夏不宜冬——夏天扇扇子时,加快了空气的流动,使人体表面的汗液蒸发加快,由于蒸发吸热,所以人感到凉快。
28、人往高处走,水往低处流——水往低处流是自然界中的一条客观规律,原因是水受重力影响由高处流向低处
29、水缸出汗,不用挑担——水缸中的水由于蒸发,水面以下部分温度比空气温度低,空气中的水蒸气遇到温度较低的外表面就产生了液化现象,水珠附在水缸外面.晴天时由于空气中水蒸气含量少,虽然也会在水缸外表面液化,但微量的液化很快又蒸发了,不能形成水珠.而如果空气潮湿,水蒸发就很慢,水缸外表面的液化大于汽化,就有水珠出现了.空气中水蒸气含量大,降雨的可能性大,当然不需要挑水浇地了。
30、下雪不寒化雪寒——雪是高空中的水蒸气凝华或水滴凝固形成的,凝华、凝固都是放热过程,化雪是融化过程,要吸热。
31、雪落高山,霜降平原——下雪天,高山气温低于山下平地气温,下到高山的雪不易融化,而下到平地的雪易及时融化.所以下同样的雪,高山上比平地多.霜是地面上的水蒸气遇冷凝华的结果,山下平地表面上的水蒸气比高山上多,故平地易掺禂霜,而高山不易形成霜。
32、冰冻三尽,非一日之寒——水的温度在0℃~4℃之间是热缩冷胀,4℃时水的密度最大.当整个水温都降到4℃时,水的对流停止.气温继续下降时,上层水温降到 4℃以下,密度减小不再下沉,底层水温仍保持4℃,上层水温降到0℃并继续放热时,水面开始结冰.由于水和冰是热的不良导体,光滑明亮的冰面又能防止幅射,因此,热传递的三种方式都不易进行,冰下的水放热极为缓慢,结成厚厚的冰,当然需要很长时间的天寒。
33、火场之旁,必有风生——火场附近的空气受热膨胀上升,远处的冷空气必将来填充,冷热空气的流动形成风。
34、一石击破水中天——平静的水面如一块平面镜,可看到天的像,石块投入水中破坏了平静的水面,形成层层水波,水中天的像也就被击破了。
35、瞎子点灯白费蜡——人们能看到世上万事万物,是因为太阳光或用来照明的光照射在物体上被物体反射后的光线进入人眼,反射光线进入不了瞎子眼中,所以瞎子看不见物体。
36、早虹雨滴滴,晚虹晒脸皮——我国的降雨云大都是由西向东移动的,早晨看到的虹,是东方射来的太阳光照在西方的天空降雨层的水滴上形成的西虹,显然,西虹是本地天气将要降雨的预示.相反,傍晚看到的虹是西方射来的阳光照在东方天空降雨层的水滴上而形成的东虹,它预示着西方天空已没有降雨云了,天气必然是晴朗的。
37、朝霞不出门,晚霞走千里——(参考上则)
38、虹高日头低,早晚披蓑衣——当“日头低”时,太阳光线和地平线是非常接近的,这时出现虹,虹心必然亦接近地平线,在地面上可以看到虹的半个圆弧.若此时空气中水滴很多,分布的空间很广,那么除了可以看到虹外,还可以看到霓,霓顶的半圆弧比虹高且接近天顶,也预示着降雨云已经移近天顶,本地很快就有暴雨下降。
39、照相的底片——颠倒黑白——照相机是应用物体放在凸透镜两倍焦距以外,成倒立缩小的实像原理制成的,故照相底片上的像与人是颠倒的.底片上涂有感光剂,人照相时,由于浅色部位反射光的能力强,反射光进入相机的暗箱与底片上的感光剂发生了光化作用,而深色部位由于吸收光的能力强,只有很少的反射光射入底片.这样浅色部位在胶片上感光强,深色部位感光弱.胶片冲洗时,感光弱的部位的感光剂基本冲洗掉,所以呈浅色,而感光强的部位由于发生了光化反应冲不掉,所以呈深色。
40、磨刀不误砍柴工——减小受压面积增大压强
41、鸡蛋碰石头——自不量力——鸡蛋碰石头,虽然力的大小相同,但每个物体所能承受的压强一定,超过这个限度,物体就可能被损坏。鸡蛋能承受的压强小,所以鸡蛋将破裂。
42、一只巴掌拍不响——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响。
43、四两拨千斤——杠杆的平衡条件,增大动力臂与阻力臂的比,只需用较小的动力就能撬起很重的物体。
44、水银落地——无孔不入——水银的密度大于组成地面各物质的密度,水银又具有流动性,故它总是沉在其它物质的下面。
45、泥鳅黄鳝交朋友——滑头对滑头——泥鳅黄鳝的表面都光滑且润滑,摩擦力小。
46、鸡蛋碰石头——完蛋——蛋壳承受的压强远小于石头能承受的压强,鸡蛋碰石头,鸡蛋先破。
47、大船漏水——有进无出——液体内部存在压强,船破后,船外的水被压进船内,直到船内外水面相平,此刻船内的水也不会向外流。
48、水上的葫芦——沉不下去——葫芦的密度小于水的密度,故只能漂浮在水面上。
人身体上的物理
我们人体就是一台充分运用物理知识装备起来的机器,它的许多部位或器官都是物理知识运用的体现。
眼睛
眼睛是人们观察世界的窗口。它是由在眼球前部凸出的坚韧的透明角膜、含有纤维胶质的透明囊状的晶状体、无色透明的水样液、视网膜及无色透明的胶状玻璃体构成的。它们的共同作用相当于一个凸透镜。从物体射进眼里的光线经过一个凸透镜折射后,在视网膜上形成倒立、缩小的实像,刺激分布在视网膜上的感光细胞,通过视神经传给大脑,于是我们就看见了物体。眼睛不仅能看见近处的物体,而且还能看清远处的物体,当物距改变时,它能靠改变晶状体表面的弯曲程度来改变眼睛这个凸透镜的焦距,因此,眼睛实际上是一种精巧的变焦系统。当然,眼睛这种调节焦距的调节功能是有限的。近视眼就不能仅靠自身的调节,而必须配以合适的凸透镜来帮助调节,从而达到看清周围物体的目的。
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