作者: 好奇小子

  • 山洞为什么有冷也有热

      我们知道,在石灰岩地区的山洞,那深邃的洞身,曲折的走廊是那么奥妙,轰鸣的瀑布又是那么惊心动魄,矗立在洞内的石笋和一串串倒挂着的钟乳石,奇丽多姿的五彩云,构成一幅幅美丽的图画,吸引着无数的游客。
      
      更有趣的是这些山洞,有的是寒气袭人,有的却温暖异常,在同一个时间里进去,仿佛是经历了两个季节。宜兴的善卷洞,有上洞、中洞和下洞之分,当你从中洞进去,登级至上洞,使人感到温暖如春;若逐级而下进入下洞,又会感到寒气逼人。金华的双龙洞和冰壶洞里,气温也有显著差别,洞口朝下的双龙洞里温暖宜人,洞口向上的冰壶洞却是凉爽异常。
      
      为什么山洞,有冷又有热呢?原因就是冷、暖空气比重不同的缘故。冷空气较重而下沉,暖空气较轻而上升。洞口向下的山洞里,较轻的暖空气充塞其中,不能流出,因而格外显得温暖,成为“暖洞”;洞口朝上的山洞里,冷空气钻入洞内,越积越多,好像天然的冷空气库,这样的山洞就成了“冷洞”。
      
      宜兴的善卷洞除了有这种冷暖不同的特点外,在上洞还常常可以看到雾气弥漫的“云雾大场”。这种云雾就是洞外的冷空气和积存在洞内上部的热空气相遇,而形成的奇妙景色。

  • 为什么地球上的氧气用不完?

           地球上的人、动物以及植物每时每刻都在吸收氧气,吐出二氧化碳,工厂更是吞吃氧气、排放二氧化碳的大户。长此以往,地球上的氧气不会用完么?

          19世纪时,英国物理学家汤姆逊・克尔文曾十分忧虑地说:“随着工业的发达与人口的增多,500年以后,地球上的所有的氧气将被用光,人类将趋于灭亡!”事实证明,这种担忧完全是多余的,地球上的氧气不会用完。瑞士的科学家谢尼伯曾经做过这样一个实验:他采集了许多植物的绿叶,浸在水里,放到阳光底下。叶子很快就不断地吐出一个个小气泡,谢尼伯用一只试管收集了这些气体。这些气体是什么呢?当谢尼伯把一片点着了的木条扔进试管时,木条猛烈地燃烧,射出耀眼的光芒。这说明试管内是氧气,因为,只有氧气才能帮助燃烧。接着,谢尼伯又往水里通进二氧化碳。他发现,通进去的二氧化碳越多,绿叶排出的氧气也越多。

          谢伯尼得出了这样的结论:原来,在阳光下,绿色植物会吸收空气中的二氧化碳,与从根部吸入的水分发生化学作用,化合成他们需要的营养物,同时放出氧气,这叫做“光合作用”。植物通过光合作用放出氧气的总量比它呼吸时的需要氧量要多20倍左右。这样氧气在空气中就不会减少,而且经常保持 21%的含氧量。同时二氧化碳也经常保持在0.03%的含量。

              综上所述,植物的光合作用会吸收二氧化碳,释放出氧气。我们就有源源不断的的氧气供应呼吸,但植物的减少将会影响人类的生存。所以,我们要保护植物。

  • 武器为什么会出汗?

    武器出汗

    冷天,当我们把武器从室外拿进暖和的室内时,武器上一会儿就冒出“汗珠”来,这些“汗”是从哪里来的呢?是室外带进来的吗?不是。这是由于室内外温差和空气中含有水分所造成的。

    我们知道,在晴朗无风的夜间或清晨,在草木叶上凝结有点滴水珠,这是因为地物在白天阳光照耀下,吸收大量热量,到了晚上,地物表面散发热量,空气中的水汽就在地物表面上凝结成水珠。同样道理,低温的武器突然拿进暖和的室内时,武器表面吸收热量,空气中的水气接触到冰冷武器骤然降温,水汽就会在武器表面凝结成“汗珠”。夏天室内外温差大时,也会出现这种现象。

    武器出现“出汗”的情况,要适时擦拭掉“汗水”。过早,“汗”没出完;过迟,“汗”可能渗进武器中,使武器生锈,最好是等一二十分钟后,武器刚出完了“汗”就擦拭。

  • 为什么地球上有那么多山?

    为什么地球上有那么多山?  在地球上,陆地面积只有地球表面面积的三分之一左右,山地面积又占陆地面积的近三分之一。地球上为什么会有这么多的山呢?
      这是因为地壳在地球的转动过程中,部分地区出现挤压现象造成的。地壳在挤压过程中,比较容易发生断裂,在断裂的两侧相对地上升或下降,就会形成山脉。
      比如喜马拉雅山脉就是这样形成的,而且它还在不断地升高。

  • 为什么导弹可以打卫星

    为什么导弹可以打卫星

    导弹可以打弹道导弹,自然也可以打卫星。卫星与弹道导弹相比,具有飞行轨道固定的特点,所以攻击卫星在一定程度上比拦截弹道导弹更容易。就当前的技术发展趋势看,反卫星方式主要分为软杀伤和硬摧毁。

    以硬摧毁方式工作的导弹,比如美国的“标准-3”导弹或GBI 导弹可以直接飞向目标,在目标卫星到达某一位置的时刻,导弹也到达该位置,然后通过直接撞击或爆炸摧毁目标。这种打击方式对导弹的精确制导和目标识别技术要求较高。另一种硬摧毁方式是将导弹发射到与目标相同的轨道上,但拥有与目标卫星不同的飞行速度,实际上相当于在目标卫星的轨道上放置了一颗“杀手卫星”,这种方式称为共轨式硬摧毁。当共轨的“杀手卫星”接近目标时,就通过爆炸或直接撞击将目标卫星摧毁。这种方式又称为“天雷”,就像是埋在天空中的地雷。这对卫星的入轨、变轨等飞行测控技术要求较高,而这正是俄罗斯的强项。

  • 为什么坦克能在荒野上疾驰如飞

    为什么坦克能在荒野上疾驰如飞

    在荧屏上人们往往能见到坦克穿越障碍的表演。只见一辆庞大的主战坦克“刷刷”地开了过来,高速登上土岭,顺着坡“嗖”地一下腾空而起,飞离地面很高,又稳稳地落在地面上。在荒山野岭坦克仍能如履平地,它为什么能有这样高超的本事呢?

    坦克是利用履带运动的车辆,相对于轮式车辆,它的优势在于履带与地面的接触面积更大,不容易在松软的地面上打滑或沉陷,因此可以支承更重的车体,在没有路的荒野上能够疾驰如飞。

    坦克的运动是通过履带和地面相互作用而实现的。坦克开动时,发动机的动力通过传动装置带动主动轮旋转,主动轮的爬齿又拨动下支履带,下支履带便相对于坦克向后运动。但由于地面与履带的摩擦力较大,履带与地面不会发生相对运动,于是“坐”在履带上的坦克车体相对于地面就会向前行驶了。如果遇到坦克加速或陷入泥浆中,地面与履带间的摩擦力不够时,我们就会看到坦克履带在“哗哗”地转动,而坦克却动弹不得。

    坦克能在荒山野岭上高速行驶,还得益于坦克装备了强劲的发动机、坚固的装甲壳体及强力悬挂装置。在进行越野高速行驶时,地面的阻力很大,颠簸也剧烈,坦克受到的附加冲击力非常大。此时,发动机的强大动力,能够保证坦克克服很大的地面阻力;而坚固的壳体和悬挂装置则能保证它经受得住附加的冲击,不至于损坏。当代主战坦克发动机的功率高达1100 千瓦,这一动力如果用来发电,足以保证200 多户人家(按每户用电总功率5千瓦计)的用电总量,其能量之大可想而知。

  • 为什么防化兵可以迅速侦察到化学毒剂

    为什么防化兵可以迅速侦察到化学毒剂

    在各国军队中,依靠自己使用的化学侦察装备,防化兵可以迅速发现毒剂并查明毒剂种类和染毒情况。化学侦察装备是化学侦察、报警、侦毒、监测和化验等器材的总称。其功能是,判定是否遭受化学毒剂袭击,确定毒剂种类,概略判定染毒浓度,检测毒剂云团的传播范围,向部队发出警告或向指挥控制中心报告相关数据,从而指导部队及时采取防护行动,使部队免受或减轻化学毒剂的伤害。

    目前,各国配备的化学侦察装备包括侦毒纸、侦毒器、毒剂报警器、探测器、监测仪、采样分析测量系统、防化侦察车等。化学侦察装备的基本结构形式有袖珍式、便携式、固定式和机动式等,分别配属一般分队和专业分队,以及舰艇、飞机、装甲车辆、机场和大型工事等使用。

    早期的化学侦察装备采用的是化学检测方法。比如,利用对毒剂敏感的化学试剂,通过查看试剂是否变色及变色的深浅来判别毒剂及其浓度。但这种方法对特定的毒剂需要特定的试剂,确认一种毒剂要试很多次,而且对人员的专业水平要求很高,因此后来人们开发出了其他方法,如使用红外光谱探测技术。

    这种技术的原理是,不同结构的化学分子在吸收红外线时,由于分子转动和原子振动能量不同,会产生不同的红外光谱,据此就可以知道毒剂的种类和浓度。还有专门针对含磷或硫的化学毒剂的火焰光度检测器。如果空气中混有含磷或含硫的毒剂,在一定温度的火焰中就会发射出特定波长的光,据此也可以知道毒剂的情况。

  • 为什么便携式防空导弹是低空和超低空飞行目标的克星

    为什么便携式防空导弹是低空和超低空飞行目标的克星

    长期以来,面对低空飞行的飞机的扫射、投弹,步兵只有就地隐蔽、躲闪的份,但有一种导弹—便携式防空导弹的诞生改变了这种局面。美国“毒刺”防空导弹就是一种便携式防空导弹,它可以由两人一组的步兵发射。在20 世纪80 年代的阿富汗战争中,仅经过简单训练的游击队员曾创下平均每天击落一架苏联飞机的纪录,他们总共击落了超过200 架各型飞机。“毒刺”便携式防空导弹投入战场,大大加速了苏军从阿富汗撤军的进程。紧随其后的是苏联制造的“箭-2”导弹(美国称之为“萨姆-7”),越南战争中3 个月内20 多架美国战机被它击落,在1973 年的中东战争中近百架以色列战机也成为它的猎物。

    “ 毒刺” 和“ 箭-2”都是便携式防空导弹,这种类型的导弹主要用于拦截飞行高度在100 ~ 1000 米内的低空目标和飞行高度在100米内的超低空目标。这个高度大多为地面雷达的盲区,因此便携式导弹一般不依靠地面雷达的引导,而是用自带的红外导引头,靠探测飞行器发动机喷出火焰的热量来寻找目标。

    用便携式防空导弹作战机动灵活、隐蔽性强,而且导弹本身造价低廉,外形小巧,通常弹长不超过1.5 米,弹径小于0.1 米,质量不超过10 ~ 15 千克,从行军状态转入战斗状态仅需要几秒钟,在简易的三角支架、瞭望塔、房顶,甚至行进的机动车、船上均可发射。即使在恶劣的地形环境下,士兵也可扛在肩上射击,因此凡步行者可到之处均能携之前往。

    便携式防空导弹个头虽小,但对付固定翼飞机、无人机、武装直升机及巡航导弹都十分有效,它特别适合攻击处于起飞、降落阶段的各种固定翼飞机和直升机。除了“毒刺” 和“ 箭-2”之外, 著名的便携式防空导弹还有法国的“西北风”和英国的“标枪”等。它们在对超低空目标的防御中都取得了良好战绩,成为低空和超低空目标的克星。

  • 为什么不同的飞机有的大翅膀“长”在前,有的“长”在后

    为什么不同的飞机有的大翅膀“长”在前,有的“长”在后

    飞机的主要部件包括机翼、机身、尾翼、发动机、起落架和操纵系统这几大部分。确定这些主要部件的数目、外形尺寸和相互间的位置,是飞机设计师在气动力布局设计时要做的工作,它是飞机设计中非常关键的一个环节。气动力布局决定了飞机的飞行性能,也决定了飞机(尤其是军用飞机)能否满足其使用要求和战术技术要求。

    在气动力布局中,最基本的是机翼和尾翼的选择与布置。机翼就是飞机的大翅膀,是飞机的主气动升力面,飞机能飞在空中,主要靠它产生升力。机翼后面的小翅膀叫尾翼,尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,是飞机的辅助升力面,起平衡稳定、控制飞行姿态的作用。

    机翼在前、水平尾翼在后的布局方式叫正常布局,也叫常规布局。正常布局被采用的时间最长,应用得也最广,不论是军用飞机还是民用飞机都有这方面较多的设计和使用经验。这种布局还能同时较好地兼顾起飞、着陆等低速飞行性能和高速飞行性能,是一种比较成熟、均衡的布局形式。

    水平尾翼在前、机翼在后的布局方式叫鸭式布局。鸭式布局中前置的水平尾翼又称鸭翼,这也是该布局名称的来历。鸭式布局的飞机重心在机翼提供的升力作用点之前,因此会产生一个低头力矩,但前面的鸭翼产生的是正升力,这样可以配平这个低头力矩,在增加飞机升力的同时减小配平阻力。同时,鸭翼产生的涡流流过机翼时,能很好地增大飞机的升力。

    此外,鸭翼还会产生静不稳定性,可以使战斗机更快地改变飞行姿态。这些特点有利于改善飞机的机动性和高速飞行性能,因而鸭翼很适合军用飞机尤其是强调空战能力的战斗机。缺点是会影响飞机的操纵性。不过,使用主动控制技术后,就可以较好地解决飞行控制的难题。法国的“阵风”、瑞典的JAS-39 和中国的歼-10 都是比较成功的鸭式布局战斗机。

  • 旋转球为什么不走直线

    旋转球为什么不走直线罚点球的队员把球踢出去后,对方守门员朝着来球的方向扑去,但是球在半途中改变了方向,绕过守门员射进了球门,球场上响起了一片喝采声……

       这种被解说员称为“香蕉球”的射门技巧是由于射出的球高速旋转而形成的,但为什么旋转的球体就不走直线了呢?这就要用空气动力学中一条重要结论来解释了。这条结论简述为:物体在流体中运动,它周围的流体相对它流速越大处压强就越小,当球如图所示的方向旋转着前进时,球的左侧面的气流相对球面来说流动速度较小,这时球左侧的压强大于右侧,则球受了一个向右的力,所以球从对方大门右侧射入。

      流体力学的这条规律有多种应用,如飞机机翼的断面设计成上凸下平、喷雾器插在药液中的细管等。

  • 为什么光可窃听?

     激光窃听器,就是用激光发生器产生的一束极细的红外激光,射到被窃听房间的玻璃上,当房间里有人谈话的时候,玻璃因受室内声音变化的影响而发生轻微的振动,从玻璃上反射回来的激光包含了室内声波振动信息.人们在室外一定的位置上,用专门的接收器接收,就能解调出声音信号,用耳机监听室内人的谈话,由于激光本质上是一种频率极纯、极高的电磁波,加上其方向性好,照射和反射的能量集中,所以解调并不困难.解调反射激光的基本原理与收音机收听广播的原理是相似的.激光窃听法的最大优点是,不需要在窃听的房间里安装任何窃听器就可以实现窃听.

     由于激光窃听法对激光的发射点、接收和被窃听点的位置关系要求很严格,以及易受到外界环境的干扰,很容易影响激光窃听的效果.现在有人设想,用易于穿透玻璃的某种频率的激光,瞄准房间里的一件物品照射,用其反射的激光来达到窃听的目的.因为这些物体只随室内的声波振动,而不受外界噪声的干扰及玻璃是否振动的影响,窃听到的谈话声可能就比较清晰了,从而提高激光窃听的效能.

  • 隐形飞机为什么能隐形

    这里的隐形飞机决不是指飞机将自己的形体隐藏起来,让我们看不见它,而是说它可以使雷达“看不到”它。
      我们知道雷达会发出高频电磁波射到物体上。物体把这个电磁波向各个方向反射,当然也有一部分反射回发射点(雷达),在雷达处再设一个接收装置就可接收到回波。我们就是根据回波发现物体的。如果把飞机的外表面制成由一些平面组成,则这些平面反射电磁波就不是四面八方的了,而是像平面镜反射光线一样只朝着有限的几个方向反射,这样就不见得有反射波被雷达接收到,从而达到了不被雷达发现的目的。

  • 为什么说响水不开,开水不响

    我们知道,水中能溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气, 这些小气泡起气化核的作用。 水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少, 当水被加热时,气泡首先在受热面的器壁上生成。 
      气泡生成之后,由于水继续被加热,在受热面附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强(空气压与蒸汽压之和) 不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大, 当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。 
      在沸腾前,窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高, 水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。 随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强, 于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小,当水温接近沸点时, 有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振荡, 产生”嗡,嗡”的响声,这就是”响水不开”的道理。
      对水继续加热,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ,使整个溶器的水温趋于一致,此时,气泡脱离器壁上浮, 其内部的饱和水蒸汽将不会凝结,饱和蒸汽压趋于一个稳定值。 气泡在上浮过程中,液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小, 因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小, 气泡液–气分界面上的力学平衡遭破坏,气泡迅速膨胀,加速上浮, 直至水面释出蒸汽和空气,水开始沸腾了。也就是人们常说的”水开了”,由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,几乎听不到”嗡嗡声”,这就是”开水不响”的原因。

  • 为什么虾片用油一炸就会胀大?

     虾片是用熟淀粉制作的。制作时在里面形成的许多微孔中都封闭进一些空气。由于这些微孔非常细小,所以我们用肉眼看不出来。把虾片放进热油锅里,一方面熟淀粉遇热就要软化,另一方面微孔中的空气受热就要急剧膨胀。里面的空气要向外挤,外面的熟淀粉又软化了,于是虾片立刻被胀大了。等到温度一降低,外面的淀粉又硬化后,虾片就变得又松又脆,胖乎乎的了。

  • 湿袜子为什么粘脚?

    袜子穿在脚上,脚踩在水中,袜子湿透了,这时要把袜子脱下来可费劲了,就好像粘在脚上一样。

      有人说,这是水有粘性,是水把袜子和脚粘在了一起,这种说法不准。是空气把袜子和脚粘在了一起,同时水分子之间的引力也起了作用。

      干袜子和脚之间原来有一层空气,袜子的内外层都受到大气压的作用,脱袜不必克服大气压的压力。袜子湿透了,袜子和脚之间的空气都排掉了,袜子的空隙充满了水以后成了一个封闭的整体,外面的空气进不到袜子和脚之间,大气压从袜子外面把袜子紧紧地压在脚上,所以脱湿袜子还要克服大气压力很不容易。不是袜子粘在了脚上,而是被压在脚上。

      另外,袜子和脚上都有水,水分子之间有引力,脱袜子时还要多克服水分子间的吸引。由于上述两个原 因,脱湿袜子比脱干袜子困难一些。

  • 驾驶员开车时为什么要系安全带?

        我国的交通管理部门规定,驾驶员开车的时候必须系安全带。安全带是什么呢?它是一根宽约5厘米的一根高弹力的尼龙带,带子两端一端固定在座椅上,另一端固定在汽车上,开车时,汽车驾驶员把它挎在胸前。

      安全带有什么作用呢?

      现在城市中的汽车,车速在50千米/小时左右,上了高速公路以后,速度最高可以达到120千米/小时,发生车祸时,假如车以108千米/小时行驶的汽车在两秒钟内停下来。如果要使司机同汽车一同停在自己的位置上,那么应当有一个与车运动方向相反的力作用在他身上,该力大小可以计算出来。

      假定乘客的质量为70千克,车的最终速度为零,设这个停止过程是在一个恒定力作用下产生的,作用时间是2秒,那么人需要1050牛顿的力反方向的作用在人身上。这样,为了使司机与汽车一道停止,必须对他作用一个1050牛顿的力,假设乘客裤子与车座之间的摩擦力为300牛顿。驾驶员必须在短时间内使出750牛顿的力才能使其不离开座椅,这对于一个驾驶员来说是不可能做到的。

      实际上,刹车时,车已经被制动,人还无法迅速减速,这时人以相当大的速度冲向汽车挡风玻璃,经过专家计算必须提供1120牛顿的力,才能使司机在撞在玻璃之前停下来,谁来提供这么大的力呢?安全带。现在你明白了为什么需要系安全带了吧!那么以后上了汽车千万别忘了把它系好呀!

     

  • 为什么门镜又被称作警眼

    有些居民的大门上,可以看到一个圆形的小孔, 小孔中装有玻璃片,这便是门镜,透过门镜, 室内的人可以清楚地看出室外是谁在敲门, 可室外敲门的人却不能透过玻璃片看清室内有没有人,故此,也有人称门镜为”警眼”。 
       “警眼”中的玻璃片到底是什么?贴近小孔一看,就可以猜出来。由于透过小玻璃片看到室外是个”缩小”的人–一个正立缩小的虚象, 所以它是一枚小小的凹透镜。 
      为什么用凹透镜作”警眼”? 为什么它只能使室内人看清室外情况而不能反过来让室外人看到室内情况? 借助光路可逆原理可以弄清楚这些问题。 
      当光在两种媒质分界上反射和折射时,光路是可逆的。 也就是说,如果光线逆着反射光线的方向射到界面, 它将逆着原来入射光线方向反射;如果光线逆着折射光线方向射到界面,它将逆着原来入射光线方向折射。 
      现在我们来讨论上面的问题。 
      如图136所示,OO′表示门上的小孔,S表示眼睛的位置, 假设在S处放一点光源,S发出的光通过小孔能照到图上打斜线的范围AOO′A′。按光路可逆原理,在AOO′A范围内物体发出的光(或反射出来的光)都可以到达S。因此,眼睛在S处向外观察,可看到的正是AOO′A′包含的范围。若在同样的小孔OO′嵌上凹透镜,如图137所示,由于凹透镜对光线的发散作用,原来S处发生的光的照射范围可以由AOO′A′扩大到BOO′B′,若用眼睛在S处观察,则观察范围也将由AOO′A′扩大到BOO′B′。这就是使用凹透镜的原因–扩大观察范围。 
      用同一道理还可知,若眼睛观察位置S远离小孔到S′,如图138所示,则观察范围也将减小,”警眼”中凹透镜装在近室内一边门上 ,室内人一般紧贴着透镜向外观察,可观察到的范围就大, 而站在室外的人从室外向里看,眼睛位置往往离小孔比较远,孔又很小 ,可观察到的范围极小,室内一般也比室外暗, 所以从室外利用”警眼”也就看不清室内的情况了。

  • 大雪后为什么很寂静

     

    在冬天,一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静。这是怎么回事?难道是人为的活动减少了吗?那么,为什么在雪被人踩过后,大自然又恢复了以前的喧嚣。 原来,刚下过的雪是新鲜蓬松的。它的表面层有许多小气孔。当外界的声波传入这些小气孔时便要发生反射。由于气孔往往是内部大而口径小。所以,仅有少部分波的能量能通过口径 反射回来,而大部分的能则被吸收掉了。从而导致自然界声音的大部分能均被这个表面层吸 收,故出现了万籁俱寂的场面。 而雪被人踩过后,情况就大不相同了。原本新鲜蓬松的雪就会被压实,从而减小了对声波能量的吸收。所以,自然界便又恢复了往日的喧嚣。

  • 为什么滑水运动员不会沉入水中?

     

        看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时,你有没有想过,为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢?

        看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时,你有没有想过,为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢?

        原因就在这块小小的滑板上。你看,滑水运动员在滑水时,总是身体向后倾斜,双脚向前用力蹬滑板,使滑板和水面有一个夹角。当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时,运动员就通过滑板对水面施加了一个斜向下的力。而且,游艇对运动员的牵引力越大,运动员对水面施加的这个力也越大。因为水不易被压缩,根据牛顿第三定律(作用力与反作用力定律),水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力。这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时,运动员就不会下沉。因此,滑水运动员只要依靠技巧,控制好脚下滑板的倾斜角度,就能在水面上快速滑行。

  • 为什么收音机在晚上收台比白天多

     

        我们知道波的传播方式主要有三种,即:①在地面上传播的地皮;②在天空中依靠电离层反射来传播的天波;③直线传播的微波。一般收音机能收到的主要是中波、短波,通常中波是以地波的形式存在,因而,传播的距离比较有限,大约在几百公里的范围内,但这并不就说中波不能以天波的形式来传播,为了说明这一点我们先看一下电离层是怎样形成的及其特性如何。 在地球表面的大气层中,在大约50公里到几百米的范围内,一部分中性气体分子受到太阳光的照射而发生电离,分解成为带有正电的离子和自由电子,这层大气层就叫电离层。它对不同波长的电磁波有着不同的特性,对波长小于10米的电磁波可以毫无阻挡地让它通过,奔向茫茫的太空。对于波长超过3公里的长波,电离层基本上把它吸收掉。对于中波、中短波以及短波,波长越短,电离层对它的吸收能力就越小,对它的反射能力就越强。因此短波最适宜以天波的形式进行传播,其所传播的距离可以达到几千公里的地方,但是电离层是不稳定的,白天电离程度高,夜晚电离程度低,电离层对中波和中短波的吸收能力减弱,这时中波和中短波就可以更好的利用天波进行传播,因而收音机在夜晚的台比白天多。由于电离层稳定程度低,电离程度高,经常变化,所以无线电波到达接收机时信号强弱也在变化,因此,在用一般的收音机听短波广播时,声音常是忽大忽小。

  • 为什么可以用吸管“喝”汽水

     

        这是生活中常见的现象,在嘴还没有从管内吸气时,管内外液面是相平的。这时,管内外液 面上的气体压强相等;在嘴从管内吸气时,管内气体减少,管内液面上的压强也减少,这时管子内液面上的气体压强小于管外作用的液面上的大气压。所以,我们说这个现象的原因是大气压作用的结果。喝汽水时,首先要将管子插入汽水里,当嘴吸气里,管内便有一部分气体被吸进嘴里,便造成了管内剩余气体体积变大,压强变小,且小于管外的大气压,因而在管外大气压的作用下,汽水便沿管子上升,被吸进嘴里。

  • 跳高运动员为什么要助跑

     

        在体育比赛中,跳远的运动员选择较长的助跑距离,而跳高 运动员的助跑距离则要短得多。如果选择较长的助跑距离,是否 就跳不高呢?

      跳高运动员能腾起越过横杆,靠的是助跑的惯性力和起跳蹬 地的支撑反作用力。由于惯性力的方向是水平向前的,而支撑反 作用力是垂直(或近似垂直)向上的,所以起跳后的身体重心沿 着一个抛物线轨迹运动。这个抛物线轨迹的高度,取决于起跳时 腾起初速度和腾起角的大小,也就是说,腾起初速度和腾起角是 增加跳高高度的关键。一般说来,应该尽可能增大这两项数值。 最大腾起角为90度。然而,由于跳高不是单纯的垂直向上运动, 越过横杆还必须有一个向前的力量;再则,还须充分利用水平速 度来增大腾起初速度,因此,腾起角应小于90度。至于腾起初速度 ,则和运动员的素质和技术的熟练程度密切相关。腾起初速度越大, 跳得就越高。当腾起角一定时,腾起初速度是起决定作用的。

  • 人是被电吸住了吗

     

        常听人们有这种说法:触电时人被电吸住了,抽不开。
      实际上这个说法是错误的。我们知道,不论是否存在电流, 在一般情况正导线中、电器中的正、负电荷的电量是相等的, 对外的静电作用是相互抵消。 即使局部地方偶尔出现少许正、负电荷但不相等,其静电引力也是微不足道的。 如若不然,就会出现下列奇特现象:用手去移动台灯引线,即使不 被吸"住",至少也会明显感到这种"吸"力,照明电线,特别是高压裸线, 会"吸住"大量尘土从而形成粗长的的尘土柱。事实上,这些现象都没出现。
      但是问题出现了,人手触电时,为什么有时不把手抽回来?难道不想抽回来? 显然是被吸住了抽不回来。对这一提问可用电流的生理效应来解释。
      人手触电时,由于电流的刺激,手会由痉挛到麻痹。即使发出抽回手的指令, 无奈手已无法执行这一指令了。调查表明,绝大多数触电死亡者, 都是手的掌心或手指与掌心的同侧部位触电。刚触电时, 手因条件反射而弯曲,而弯曲的方向恰使手不自觉地握住了导线。 这样,加长了触电时间,手很快地痉挛以致麻痹。 这时即使想到应松开手指、抽回手臂,已不可能,形似被"吸住"了。如若触电时间再长一点,人的中枢神经都已麻痹,此时更不会抽手了。 这些过程都是在较短的时间内发生的。
      如手的背面触电,对一般的民用电,则不容易导致死亡, 有经验的电工为了判断用电器是否漏电而手边又无线电笔, 有时就用食指指甲一面去轻触用电器外壳。 若漏电,则食指将因条件反向而弯曲,弯曲的方向又恰是脱离用电器的方向。 这样 ,触电时间很短,不致有危险。当然,电压很高,这样作也会发生危险。

  • 暖水瓶为什么能保温

     

        热的传递方式有三种:热对流,热传导,热辐射。热的对流主要发生在液体和气体之间,热流上升,冷流下降,通过不断循环达到动态平衡,热的传导发生在热的导体上,热从高温的一端向低温一端传导,热的辐射不需要媒介,它通过辐射的方式向低温处传热。暖水瓶的瓶胆与外壳之间是空气,空气是热的不良导体,热传导降低了许多,瓶胆内部光滑如镜,降低了辐射,所以暖水瓶能保温。

  • 密度计的刻度为什么是不均匀的

    密度计(如图1)是测定液体密度的仪器,它是一个密封的玻璃管,其下端装有铅粒,上端有刻度.把它放在待测的液体中时,它浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值,这是人教版初中物理第一册第150面对密度计的叙述.细心观察的同学不难发现:它上面的刻度是不均匀的(如图1甲).有的同学对此感到不理解,甚至认为是书上的图画错了.其实,这幅图并没有错.现在简单地说明一下刻度不均匀的道理.

    密度计的刻度为什么是不均匀的

    图1

     密度计的刻度线是根据阿基米德原理和物体的浮沉条件来刻度的,设密度计的重力为G,浸在液体中的体积,即排开液体的体积是V,液体的密度是ρ,当密度计浮在液体中的时候,它本身的重力跟它所排开的液体重力相等,即G=ρgV,所以V=G/ρg=(G/g)/ρ,这里,密度计的重力G是一定的,g也是一定的,所以,密度计平衡时,浸在液体中的体积V,与这种液体的密度ρ是成反比例的.根据初中代数反比例函数的图象(如图2)可知,当ρ均匀变化时,V的变化并不是均匀的,有的同学之所以产生“密度计的刻度是均匀的”错误认识,主要问题出在没有搞清楚反比例函数的含义.

    密度计的刻度为什么是不均匀的

    图2

      下面我们不妨举例分析.
      例 设刻度线1.10以下密度计的总体积为V,1.00与1.10之间的体积为ΔV1,1.10与1.20之间的体积为ΔV2,则有G=1.00×103g(V+ΔV1),①
      G=1.10×103gV,②
      G=1.20×103g(V-ΔV2),③
      将②式分别代入①、③两式可得
      ΔV1=(1/10)V,
      ΔV2=(1/12)V.
      由此不难看出:ΔV1>ΔV2.由于密度计的柄是粗细均匀的,故知1.00与1.10刻线间的距离大于1.10与1.20刻线之间的距离,可见,密度计的刻度是不均匀的.

  • 为什么在温度表上有下限而无上限呢?

      答:从显微观点看,温度是一个实体分子运动的量度。事实上,原子和分子从来都不会静止不动,它们根据物体的冷热状况,总是不断地以一定的速度运动。如果温度降低了,分子的运动速度就会降低。当速度降低到停止状态时,就达到了最低温度,即人所共知的”绝对零度”,相当于-273.15℃。事实上,这个极限是无法达到的,即使在非常尖端的实验中,差百万分之一摄氏度而接近了这个极限。但温度最高限则不存在。宇宙中的较高温度是恒星内部核聚变过程中产生的高温(数百万度)和超新星爆炸时产生的超高温 (据估计约有几十亿度)。
      
      

  • 为什么激光有各种颜色?

      答:激光的颜色取决于激光的波长,而波长取决于发出激光的活性物质,即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束,它应用于医学领域,比如用于皮肤病的治疗和外科手术。公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束,它有诸多用途,如激光印刷术,在显微眼科手术中也是不可缺少的。半导体产生的激光能发出红外光,因此我们的眼睛看不见,但它的能量恰好能”解读”激光唱片,并能用于光纤通讯。
      
      

  • 为什么凹镜中看到的图像是倒置的?

       在一个勺子的凹面照一照”镜子”,就很容易验证:人的面孔被反射出来时是倒置的。这是由物体对光的反射规律决定的:当人的形象映到凹面镜上时,来自我们头顶部的光线会通过凹面镜反射从下面返回到我们眼中,而对来自下颏部光线的反射则恰好与此相反。这样我们看到的影像自然就是倒置的了。

  • 次声“杀人”之谜

    
    
      1890年, 一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中,
    突然神秘地失踪了。 20年后,人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是:
    船上的开都原封未动。完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨;就
    连那些死已多年的船员,也都“各在其位”,保持着当年在岗时的“姿势”;
      1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后,全船
    海员莫明其妙地死光;
      在匈牙利鲍拉得利山洞入口廊里, 3名旅游者齐刷刷地突然倒地,停
    止了呼吸......
    
    
      上述惨案,引起了科学家们的普遍关注,其中不少人还对船员的遇难
    原因进行了长期的研究。就以本文开头的那桩惨案来说,船员们是怎么死
    的?是死于天火或是雷击的吗?不是,因为船上没有丝毫燃烧的痕迹;是
    死于海盗的刀下的吗?不!遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象;是死于饥
    饿干渴的吗?也不是!船上当时时贮存着足够的食物和淡火。至于前面提
    到的第二桩和第三桩惨案,是自杀还是他杀?死因何在?凶手是谁?检验
    的结果是:在所有遇难者身上,都没有找到任何伤痕,也不存在中毒迹象。
    显然,谋杀或者自杀之说已不成立。那么,是以及病一类心脑血管疾病的
    突然发作致死的吗?法医的解剖报告表明,死者生前个个都很健壮!
    
    
      案情的确蹊跷、迷离而莫测!
    
    
      经过反复调查,终于弄清了制造上述惨案的“凶手”,是一种为人们
    所不很了解的次声的声波。次声波是一种每秒钟振动数很少,人耳听不到
    的声波。次声的声波频率很低,一般均在20兆赫以下,波长却很长,传播
    距离也很远。它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。例如,频率
    低于1赫的次声波,可以传到几千以至上万公里以外的地方。1960年,南
    美洲的智利发生大地震,地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落!
    1961年,苏联在北极圈内进行了一次核爆炸,产生的次声波竟绕地球转了
    5圈之后才消失!
      次声波具有极强的穿透力,不仅可以穿透大气、海水、土壤,而且还
    能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物,甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都
    不在话下。次声穿透人体时,不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、
    心悸、视物模糊,吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木,而且还可能
    破坏大脑神经系统,造成大脑组织的重大损伤。次声波对心脏影响最为严
    重,最终可导致死亡。
    
    
      为什么次声波能致人于死呢?
    
    
      原来,人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似(0.01~20赫),
    倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同,就会引起人体内脏
    的“共振”,从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系
    列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致
    时,更易引起人体内脏的共振,使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的
    发生在马六甲海峡的那桩惨案,就是因为这艘货船在驶近该海峡时,恰遇
    上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦,产生了次声波。次声波使人的心脏及
    其它内脏剧烈抖动、狂跳,以致血管破裂,最后促使死亡。
      次声虽然无形,但它却时刻在产生并威胁着人类的安全。在自然界,
    例如太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变;在工厂,机械的撞击、
    摩擦;军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等,都可以产生次声波。
      由于次声波具有极强的穿透力,因此,国际海难救助组织就在一些远
    离大陆的岛上建立起“次声定位站”,监测着海潮的洋面。一旦船只或飞
    机失事附海,可以迅速测定方位,进行救助。
      近年来,一些国家利用次声能够“杀人”这一特性,致力次声武器
    ――次声炸弹的研制尽管眼下尚处于研制阶段,但科学家们预言;只要次
    声炸弹一声爆炸,瞬息之间,在方圆十几公里的地面上,所有的人都将被
    杀死,且无一能幸免。次声武器能够穿透15厘米的混凝土和坦克钢板。人
    即使躲到防空洞或钻进坦克的“肚子”里,也还是一样地难逃残废的厄运。
    次声炸弹和中子弹一样,只杀伤生物而无损于建筑物。但两者相比,次声
    弹的杀伤力远比中子弹强得多。