生活中存在的趣味物理生活中的趣味物理冰棍“冒汽”炎热的夏天,热气逼人,吃上一根冰棍才舒服呢!你注意过吗,冰棍从冷藏箱里拿出来往往还冒“汽”哩!真有味,通常只有热的东西才冒汽,冰棍什么缘故会冒汽呢?夏天的气温比冰棍的温度高得多,冰棍一遇到空气就要融解,融解时要从周围的空气中吸取大量的热,使空气的温度下降。
平常空气里含有一定量的水蒸气,由于温度突然降低,就达到饱和或过饱和状态。
也确实是说,冰棍周围的空气由于温度降低,便容纳不下原先所含的那么多水蒸气了。
在这种情形下,余外的水蒸气就结成微小的水珠,形成一团团飘浮着的雾状水滴,经光线照耀,就成了白色的水汽。
云、雾、雨、雪形成的缘故也是如此。
江河湖海里的水,受到阳光照耀后,不断地变成水蒸气,飘散在空气中,含有水蒸气的空气受热上升,升到一定高度,遇到冷空气,就凝成一团团悬浮的小水滴,这便是云。
靠近地面的水蒸气,遇冷也能结成一团团悬浮的小水滴,这确实是雾。
因此云和雾在本质上是相同的。
在合适的条件下,云里的小水滴不断地合并成大水滴,直到上升的气流托不住它的时候,便降落下来,形成雨。
假如是冬季,这些水滴就结晶成雪花漫天飘舞。
只是,空气中饱和水汽的凝聚,必须有它凝聚的“核心”才行,那个核心确实是飘浮在空气中的尘埃,它是促进云、雾、雨、雪形成的必要条件之一。
云雾的隐秘,使英国物理学家威尔逊受到专门大启发。
通过研究,他于1894年发明了一个叫“云雾室”的装置,它里面充满了洁净空气和酒精(或乙醚)的饱和汽。
假如闯到里面去一个肉眼看不见的带电微粒,它就成了“云雾”凝聚的核心,形成雾点,这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。
因此,科学家能够通过“云雾室”,来观看肉眼看不见的差不多粒子(电子质子等)的运动和变化情形。
同时,还发觉了许多新的差不多粒子。
威尔逊云雾室,为研究微观世界作出了杰出奉献,1927年,他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。
奇异的服装图案你想过没有,服装颜色和图案的设计中,还大有学问哩!巧妙的设计,能产生奇特的成效。
许多青年人爱穿水兵的“海魂服”,这种针织衫上有蓝白相间的粗横条,清新爽朗,小伙子穿起来,确实神气。
有味的是,瘦人穿上它,显得丰满,而胖人穿了它,看起来更臃肿了。
这是一种光学现象——视错觉造成的。
大小和形状都相同的物体,由于采取不同的分割方法,便会引起人们的错觉。
如上图中的两个正方形,是一样大小,由于左面的采取横向分割,右面的采取竖向分割,结果左面的图形看起来高一些,右面的图形则宽一些。
这种现象在物理学上叫做“分割错觉”。
同样的分割用在不同的地点,会产生相反的成效。
在装璜设计上,要想使一只盒子显得高一些,就可采取横向分割;然而在衣着装饰上的分割错觉却恰好相反,矮胖的人穿横向条纹的“海魂服”,不但没有增加高的感受、反而增加宽的感受,显得更胖了。
这是因为盒子一样不太大,它正好处在人眼的正常视野中,眼球不必转动就能够看清它,观看横向分割的时候,就会不自觉地把分割条数考虑到里面去,便觉得高度有所增加。
观看穿横向条纹衣服的人,情形便有所不同,为了能看清这些条纹,视线必定会沿着条纹方向移动,不自觉地把条纹长度跟条纹间隔作比较,就觉得横向的宽度增大了。
因此,矮胖的人不宜穿“海魂服”之类的横向条纹衣服,而适合穿竖直条纹的服装。
视错觉的现象还有好多种。
假如你用一只眼睛正面去看左图中的四个字母,你会明显地感到它们的颜色深浅不同。
记住那个颜色最深的字母,然后从侧面斜看这四个字母,就会发生一个意外的变化:原先那个最黑的字母,变成灰色的了,这时最黑的字母差不多是另外一个了。
这种现象叫做“象散错觉”。
依照那个原理,现在差不多设计出一些“会变色的布”——从不同的角度观看同一块布,却感到色泽、深浅都不一样。
有一种斜纹布,左看似红,右看却又象绿。
这除了在它的经纬纱中分别配有红、绿线外,纹理引起的“象散”现象也起了重要作用。
唱歌家们在舞台上喜爱穿着拖地的深色连衣裙,或者是黑色的长装。
如此的服装会给观众一种“苗条”秀丽的感受。
这也是光学原理在起作用。
你看下图中两个大小相等的黑白色正方形,仿佛白的比黑的要大一些。
这是因为,浅色物体在视网膜上的像,周围总有一圈光线围着,仿佛是从象中渗出来似的,人们把这种现象叫“光渗”。
黑色背景下的白色物体,由于光渗作用,它在视网膜上的象要比实物大一些;白色背景下的黑色物体,情形恰恰相反。
因此便产生了白大黑小的错觉(光渗错觉)。
假若把画在黑色背景上的白圆点,跟画在白色背景上的同样大小的黑圆点,同时放在一起看,会觉得黑圆点要比白圆点约小五分之一。
同是一个人,穿深色衣服的时候,要比穿浅色衣服显得瘦些,确实是那个道理。
你还能举出另外一些视错觉的现象吗?不妨试试。
时装的颜色“冬不穿白,夏不穿黑。
”这是人们从生活实践中总结出来的体会,你明白它包含的科学道理吗?我们生活的自然环境,五光十色,漂亮动人,有红色的花,绿色的草,蓝色的天空,白色的云朵……各种物体都具有各自的色彩。
但是,这些鲜艳的颜色,在乌黑的夜里就统统消逝了。
这说明只有在阳光(白色光)的照耀下,物体才出现出颜色。
那么,什么缘故在同样光源的照耀下,各种物体会有不同的颜色呢?我们明白,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫多种色光混合而成的。
不同的物体,对不同颜色的光线,吸取能力和反射能力又各不相同。
被物体吸取的光线,人们就看不见,只有被反射的光线,人们才能看到。
因此,某种物体能反射什么颜色的光,在我们看来,它就具有什么样的颜色。
如红色的花,是因为它只能反射红色的光线,把其他颜色的光线都吸取了;白色的东西能够反射所有颜色的光线,因此看起来确实是白色的;而黑色的东西却能吸取所有颜色的光线,没有光线反射回来,因此看起来确实是黑色的了。
太阳不仅给人们送来光明,而且还送来了大量的辐射热。
关于辐射热来说,黑色也是只吸取,不反射,而白色正好相反。
一样说来,深色的东西,对太阳光和辐射热,吸取多,反射少;而浅色的东西,则反射多,吸取少。
因此,夏天人们都喜爱穿浅色衣服,象白色、灰色、浅蓝、淡黄等,这些颜色能把大量的光线和辐射热反射掉,使人感到凉快;冬季穿黑色和深蓝色的衣服最好,它们能够大量地吸取光和辐射热,人自然就感到温顺了。
人们认识了自然规律,就能在生产技术上加以利用。
象大型露天煤气罐、石油罐的表面都漆成银白色,目的确实是为了提高它们反射阳光和辐射热的能力,使罐的温度不致升得过高,以免引起爆炸事故。
人们还利用反向和吸取的原理来战胜自然界,让它为人类服务。
我国西北部有座祁连山,山上盖满了厚厚的冰雪。
但是,因为山专门高,上面专门冷,确实是炎热的夏天,强烈的阳光和辐射热照上去,也都被那白色耀眼的冰雪给反射回去了,因此积雪没法融解。
结果山下大片的田地,都因缺水而荒凉了。
解放后,党领导人民向大自然进军,为了叫祁连山交出水来,政府派了工作队,用飞机把碳黑撒到祁连山的积雪上,乌黑的碳黑舍命地吸取着光和热,使粘有碳黑的积雪融解了,祁连山终于献出了滔滔的雪水。
雨衣上的学问下雨天,外出的人们不是打伞,确实是穿雨衣。
雨衣什么缘故不透水呢?奥妙就在制作材料上。
就拿布制雨衣来说吧,它是用防雨布(通过防水剂处理的一般棉布)制成的。
防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆。
石蜡乳化以后,变成细小的粒子,平均地分布在棉布的纤维上。
石蜡和水是合不来的、水碰见石蜡,就形成椭圆形水珠,在石蜡上面滚来滚去。
可见,是石蜡起了防雨的作用。
物理学上把这种不透水的现象,叫做“不浸润现象”。
而水一旦遇到一般棉布,就通过纤维间的毛细管渗透到里面去,这就叫做“浸润现象”。
物体是由分子组成的。
同一种物质的分子之间的相互作用力,叫做内聚力;而不同物质的分子之间的相互作用力,叫做附着力。
在内聚力小于附着力的情形下,就会产生“浸润现象”;反之,则会显现“不浸润现象”。
雨衣不透水,正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。
物理学还告诉我们:水的内聚力作用在水表面形成表面张力。
水的表面张力使水面形成一层弹性薄膜,当水和其他物体接触时,只要水对它不浸润,那么这层弹性膜确实是完好的、能够把水紧紧地包裹着。
有人试验过:巧妙地把水倒进浸过蜡的金属筛里,水并没有从筛眼里漏下去。
常见的玻璃,看起来光滑晶亮。
但是,水遇上它,却紧紧地缠住不放,带来了种种苦恼:下雨的时候,车前窗玻璃上的雨水挡住了司机的视线,专门不安全,因此只好开动划水器,把雨水排去;戴眼镜的人,在喝热水的时候,镜片赶忙蒙上一层雾汽,挡住了视线,什么东西也看不见了。
人们明白了水的表面张力的特性,了解了水的内聚力与附着力的关系以后,不仅巧妙地制成了雨衣,而且还造出了新颖的“憎”水玻璃——在一般玻璃上涂一层硅有机化合物药膜,它大大削弱了雾汽对玻璃的附着力。
用这种憎水玻璃做镜片,为戴眼镜的人解除了蒙雾的苦恼;把这种玻璃安在车的前窗上,划水器也就用不着了。
现在你该能说出篷布、布伞不漏雨的道理了吧!如何样使服装挺括要使服装穿起来挺括,洗刷以后,往往需要用熨斗烫一烫。
然而,熨烫衣服也有诀窍;要先在衣服上喷一些水,甚至还要衬上一层湿布,然后才能熨烫。
假如把一件干衣服拿来就烫,不仅不能把褶皱烫平坦,而且还容易把衣服烤焦。
当衣服喷上一些水以后,它的纤维专门快被水润湿。
这时把温度合适的熨斗放在上面一烫,渗入纤维中的水分便受热气化。
我们明白,物质从液态变成气态,要从周围吸取大量的热,而且体积在一瞬时增大许多倍。
由于熨斗压在上面,体积膨胀的水蒸气跑不出来,只能用劲地往纤维的间隙里钻,如此一来,正好把纤维挤得笔直、平坦。
熨烫衣服要把握好熨斗的温度。
假如熨斗的温度太低,水分不能气化,自然起不到“烫”的作用;要是温度过高,又会把衣服烫焦。
有体会的人,都明白给熨斗底面上滴一点水,依照水滴的变化和发出的声音来判定熨斗的温度。
要是水滴发出“扑叽”的响声,同时水珠滚转,专门快流去,能够确信这时熨斗的温度约为150℃左右,正合适;假如水滴发出“扑哧”的响声,而且水滴专门快散开并蒸发成汽,现在熨斗的温度约为180℃左右,太高了。
这时,只要喷上适当的水,就能够把温度降到150℃左右。
液体突然受热气化使体积剧烈膨胀的现象,在日常生活和生产中是常有的,有利的要利用,有害的则要注意防止。
例如,在炼钢厂里,酷热的钢渣是严禁倒在潮湿的地点的,否则就等于埋下了一颗定时炸弹。
因为酷热的钢渣,一倒在潮湿的场所,地上的水分就会赶忙气化,它的体积在短时刻内,能够增大1000倍以上,但是,大量钢渣死死地压在上面,蒸汽不能顺利地跑出来,时刻长了,越积越多,最后便冲破钢渣而发生爆炸。
这因此是专门危险的,因此,必须把钢渣倒在干燥而又没有易燃物的地点,才能保证安全。
吃鸡蛋有诀窍五香茶鸡蛋是人们爱吃的,专门是趁热吃味道更美。
细心的人会发觉,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,假如你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。