生活中的物理知识
我们知道大气层空气的密度是变化的,大气压强随着高度的增加而减少。虽然我们的大型民航客机的机舱是密封的,但是在飞机起飞、降落和航行中,机舱内空气的压强还是会有较大的变化。
人在地面时,地面的大气压强为1个大气压左右,人的耳咽管及内耳道内空气的压强也是一个大气压左右,当飞机升入高空之后,机舱内的空气压强降低,而内耳及耳咽管封闭着一个大气压的气体,造成鼓膜内外有个压强差,使鼓膜受到从内耳向外耳的压力作用,使人感到头晕、恶心,甚至于出现呕吐等不舒服的症状。这时只要张开嘴,作咀嚼、吞咽动作,耳咽管就会开启与空气相通,使内耳中的空气压强与机舱内的气压相同,使加在鼓膜上的压强差消失。为了帮助你能打开你的耳咽管减轻乃至消除由于气压变化给你带来的不适,乘务员发给你口香糖,是为了让你轻松地、甜蜜地渡过这个难关。
我们从这个实例中可以知道,当你周围环境的气压作较剧烈变化的时候,主动张嘴,使内、外耳压强保持一致,是保护耳朵的好办法之一。
.为什么公共汽车后面的窗子是不打开的?
当你坐在疾驰的公共汽车中的时候,是否发现,汽车的后窗总是关闭的,这是怎么回事,为什么在很热的夏季,都不打开车的后窗呢?
如果有一条小鱼在茫茫的大海里游泳,水面是不会产生什么波浪的。如果大鲸鱼游来就会激起滚滚的浪花。这是由于鲸的身体很大,它要占据很大的体积,当他往前游的时候,它离开的地方就会有水补充进来,因此,鲸的尾部常常出现巨大的浪头。
公共汽车也是这样的,在车身刚经过的地方,就要有空气来补充,因此,空气就由两旁和后面这些地方涌来,形成一股涡流。空气的涡流卷起地上的尘土,紧跟在汽车后面,卷起一个大灰柱;这就是我们看到的汽车后面的飞扬的尘土。如果我们把公共汽车的后面的窗子打开,那么空气必然夹带着尘土,一个劲地往车里挤。因此,公共汽车后面的窗子,大多是不打开的。
公共厕所里的自动冲水水箱为什么能定时冲水
在公共厕所里常见到定时自动放水冲洗的装置,它是根据虹吸现象制造的卫生设备。
虹吸现象在日常生活中常见。拿一根装满水的长橡皮管,两头用手捏住,把它的一头插入放在桌子上的水桶里,让橡皮管另一端挂在水桶的外边,挂在外边的橡皮管较长。松开捏着皮管里两端的手,水桶里的水就会源源不断地流出来,直到水桶里的水位降到管子口的下方为止。这是因为橡皮管里灌满了水,大气压强压着水流入橡皮管,由于橡皮管的出水口低于桶里的水位,产生了压强差,水就顺着管子流了出来。这就是虹吸现象。
打开水龙头,向高悬于厕所房顶的水箱内注水。当注进的水的水位,低于虹吸管上端弯曲的部分因为管内有空气不会发生虹吸现象。当注进水位高于水管上方弯曲部分时,水管内灌满了水,发生虹吸现象,水箱的水自动地冲出来冲洗下水道,直到水位下降到弯管进水口之下。接着又开始第二次储水的过程。水储满了之后又发生虹吸现象,只要进水量调得合理,就能保证水槽定时,定量冲水。
早晚的天空为什么是红色的?
早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太阳光,使每一个大气分子都形成了一个散射光源。根据瑞利散射定律,太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的
红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到睛朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的
色彩。 俗话说"早霞不出门,晚霞行千里",这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果出火红色或金黄色的晚霞,表明西方已经没有云层,阳光才能透射过来形成晚霞,因此预示天气将要转晴
死 海 不 死
在亚洲西部,离地中海不远的地方有一个内陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上。死海海水的密度太大了,比人体的密度大得多(人体的密度在1000kg/m3左右),所以人的身体只要有一半多浸没在水面之下,所受到的浮力就等于人受到的重力。人在死海里游泳时,可以躺在水面上看报纸,要想沉入水中可就要费好大的气力,潜入水中还会被海水托出水面。 死海的海水中矿物质很丰富,可以用来治疗一些皮肤病和湿疹。是世界上著名的游泳风景点和疗养地之一。
人靠什么走路
在平坦的马路上,谁都可以迈开大步向前走。一个健康的人,走路并不是什么难事,因而也没有想过人是靠什么走路的。听了这个问题,有的人会觉得好笑。人只要有气力,抬腿,迈步,不就可以往前走了吗?而事实上,问题并不那么简单。请你试一个动作:挺直身体,背贴着墙站在地上。把一只脚抬起来,向前迈步,只要身体不离开墙壁,这只脚是跨不出去的。如果抬起来的脚向前迈出去一步,那末,回头一望,身体已经离开墙壁。这说明,身体向前移动了。人身体向前移动的时候,一定依靠了一种外力。或者说,是这种力推着人前进的。如果这种外力比较小,走路就会遇到困难,比如,在光滑的冰面上,人们就不敢迈大步,而只能小心翼翼地挪动双脚。现在,请你回答,后脚蹬了一下地。从物理的角度来分析,那是人体给了地面一个向后的力,与此同时,地面也给了人体一个向前的力。正是这个力把人体向前推了一下。脚蹬地面,这是作用力;地面给人体一个向前的力,这是反作用力。这个反作用力表现为摩擦力。在一般情况下,作用力和反作用力正好相等,因此,我们走路并不觉得困难。可是,人在冰面上走,冰面过于光滑,给人的摩擦力要小得多。这样,如果你仍然像在地面上走路那样使劲,向后蹬的力与摩擦力不平衡,后脚要向后滑,人就会跌跤。
“开水不响,响水不开”?
生活中大家可能都有这样的体会:烧开水时,水开前响声较水开后响。为什么“开水不响,响水不开”呢?注意观察一下就会发现:水中没有出现气泡时,是听不到响声的,而气泡的产生就会伴随着响声的出现。由此可见,烧开水时发出响声与水中气泡的产生是密不可分的。要揭开“开水不响,响水不开”之谜就要从气泡身上找原因
原因之一:气泡的产生过程对响声大小的影响
水中溶有少量空气,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,气泡首先在容器壁上生成。气泡生成之后,气泡内部的容器壁部分实际上是处于“干烧”状态,而气泡边缘与干烧部分之间处于激烈的汽化过程。由于水继续被加热,这个过程中不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强不断增大,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到一定程度时,便离开器壁开始上浮,整个过程的声音就象往烧红的铁上倒水一样,试想一下:无数个这样的剧烈汽化响声汇合在一起会产生什么样的声音?
响声是由于气泡的产生而出现的,更重要的是:沸腾后,气泡会迅速上浮,这种剧烈汽化过程的时间要比沸腾前要短,响声自然就小了。
原因之二:气泡上浮过程中的变化对响声大小的影响
在沸腾前,容器里各水层的温度不同,容器壁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,压强也在减小,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。在继续加热的过程中,气泡产生和膨胀就越来越多,越来越大,但当气泡上升到温度较低的地方时,气泡中的水蒸气又要凝结成水,体积又逐渐地减小。那么在这样的过程中,随着温度的升高,气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小,又不断的上浮,在水的中、上部会产生一种振动,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,产生较大的响声。
在水的温度达到沸腾的温度时,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化,气泡内水蒸气达到饱和,密度大气压高,在上升过程中其体积不仅不会缩小,而且还继续增大。这时气泡所受的浮力也在它上升过程中增大,气泡就由底部一直上升到表面而破裂,放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,响声自然也就小了。
由此可见,“开水不响,响水不开”是很有物理道理的。
“热得快”的奥秘
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