生活中的物理

生活中的物理第一頁，共二十五頁，2022年，8月28日宇宙的形成第二頁，共二十五頁，2022年，8月28日重力突然消失會(huì)怎樣上升的事物必然會(huì)落下來第三頁，共二十五頁，2022年，8月28日

許多人對(duì)重力的直觀感覺就是跳起來又很快落回地面，他們希望像超人那樣隨意一飛沖天的夢想也因?yàn)橹亓ψ饔枚y以實(shí)現(xiàn)。但是，如果有一天重力消失，那將會(huì)是什么樣的情景？盡管從物理學(xué)上講這種情況并不會(huì)實(shí)際發(fā)生，但是許多人還是希望能夠找到這個(gè)問題的答案。下面我們根據(jù)一些專家的說法來猜測重力突然消失時(shí)將會(huì)發(fā)生什么。

第四頁，共二十五頁，2022年，8月28日物理學(xué)家杰伊-巴基曾經(jīng)是美國宇航局的一名宇航員，他曾經(jīng)在一個(gè)學(xué)術(shù)講座中提到了重力消失對(duì)人體的影響。巴基認(rèn)為，我們的身體已經(jīng)適應(yīng)了地球引力環(huán)境。如果我們在一個(gè)重力不同的環(huán)境中生活一段時(shí)間，比如在空間站中工作一段時(shí)間，我們的身體會(huì)發(fā)生一些變化。一個(gè)已經(jīng)明確的事實(shí)是，長期生活于空間站的宇航員會(huì)產(chǎn)生骨質(zhì)流失、肌肉乏力、失去平衡感等現(xiàn)象。第五頁，共二十五頁，2022年，8月28日零重力環(huán)境會(huì)影響我們的身體生長第六頁，共二十五頁，2022年，8月28日

重力消失還會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生其它的影響，雖然有些現(xiàn)象的產(chǎn)生原因尚未完全搞清楚。比如，人體紅細(xì)胞數(shù)量會(huì)下降，從而會(huì)產(chǎn)生“太空貧血癥”；傷口的愈合時(shí)間會(huì)更長，免疫系統(tǒng)失靈等。如果重力減弱或完全消失，人的睡眠也會(huì)受到影響。這些問題還都只是在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)生活于太空過程中發(fā)現(xiàn)的。巴基問道，“如果從小就是在零重力環(huán)境中長大的，又會(huì)怎樣呢？那些依賴于重力的系統(tǒng)會(huì)發(fā)生什么，如你的肌肉、心臟和血管以及你的平衡感？”物理學(xué)家認(rèn)為，在有重力和零重力環(huán)境下，人體的生長肯定是不同的。巴基提到了一個(gè)關(guān)于貓的實(shí)驗(yàn)。一只貓從小到大它的一只眼睛一直被眼罩遮住。最終，它的這只眼睛真的失明了。這是因?yàn)樗拇竽X中與視覺處理相關(guān)的回路停止生長，這只眼睛不再處理任何視覺信息。其實(shí)，人體其它部位也會(huì)出現(xiàn)相似的反應(yīng)。如果我們的心臟、肌肉、骨骼等周圍沒有重力，我們的器官肯定會(huì)以完全不同的方式生長。第七頁，共二十五頁，2022年，8月28日重力消失的那一刻，呆在室內(nèi)的人可能會(huì)相對(duì)安全些第八頁，共二十五頁，2022年，8月28日英國樸茨茅斯大學(xué)天文學(xué)家卡倫-馬斯特斯曾經(jīng)對(duì)重力消失帶來的一些最直觀的物理影響開展深入研究。他發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)問題是，在高速自轉(zhuǎn)的地球上，地面上所有未固定的物體都會(huì)離開地球表面，并呈直線飛入太空。重力消失的那一刻，所有在室外活動(dòng)的倒霉蛋都將飛速消失。呆在室內(nèi)的人可能會(huì)相對(duì)安全些，因?yàn)榇蠖鄶?shù)建筑都牢固地固定于地面上，至少是最初的那一刻。其它沒有固定的所有物體都將飄浮起來，地球上的大氣、海洋、河流和湖泊都將流向太空。馬斯特斯表示，失去重力最終也將我們的地球帶入死亡?！暗厍蜃陨碜钣锌赡芊直离x析，成為一塊塊碎片飄入太空。”同樣的命運(yùn)也將降臨到太陽身上。沒有兩者之間的相互引力，其內(nèi)核的高壓能夠?qū)е缕浒l(fā)生劇烈爆炸。當(dāng)然，宇宙中的其它恒星也有可能產(chǎn)生類似的現(xiàn)象。不過，由于它們太過遙遠(yuǎn)，等它們爆炸的光線傳到我們身上時(shí)，不知已過多少年。最終，宇宙中再也沒有任何團(tuán)塊，如恒星或行星，可能只剩下混沌的原子湯和分子湯混合物，毫無意義地到處流動(dòng)。第九頁，共二十五頁，2022年，8月28日如果沒有重力，任何有意義的事物都將不再存在第十頁，共二十五頁，2022年，8月28日當(dāng)然，上述情景只是一種假設(shè)，永遠(yuǎn)不會(huì)真正發(fā)生，只是用來描述宇宙中基本引力的工作原理。如果沒有重力，任何有意義的事物都將不再存在，因?yàn)橹亓κ怯钪孢\(yùn)行的四種基本力之一。其實(shí)，其它三種力也一樣重要。沒有電磁力、弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力，原子本身也將分崩離析。但是重力是唯一一種家喻戶曉的基本力，這也是引力波的發(fā)現(xiàn)引起全球如此轟動(dòng)的原因之一。第十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日物理學(xué)是一門非常有趣又有用的自然科學(xué),它研究的內(nèi)容十分廣泛。其實(shí),在生活中,在我們的身邊,有許許多多的物理現(xiàn)象。千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象,像一個(gè)個(gè)的謎.當(dāng)我們掌握了必要的物理知識(shí),揭開謎底的時(shí)候就會(huì)感悟到物理現(xiàn)象是十分有趣的。相信一些善于觀察,勤于動(dòng)腦的學(xué)生會(huì)從中得到很多樂趣的。下面就是一些發(fā)生在我們身邊，既有我們見過的，也有我們聽過的。有的我們可能熟悉，有的可能覺得比較陌生，現(xiàn)在讓我們一起去分析它們其中都蘊(yùn)含著哪些物理知識(shí)吧！第十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日燒開水時(shí)，壺嘴里噴出來的是水蒸氣還是小水滴？第十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日我們能夠看到壺嘴噴出來的白霧是小水滴，但是從壺嘴噴出來的過程并不單一，可以分為三個(gè)過程。一：壺中的水蒸發(fā)出來的水蒸氣到達(dá)壺嘴，因?yàn)閴刈旄浇臏囟缺容^高，水蒸氣仍然可以保持氣體狀態(tài)，我們的肉眼是看不到的。二：水蒸氣離開壺嘴一段距離之后，就會(huì)遇到周圍的冷空氣，因此大量水蒸氣冷卻能結(jié)成微小的水滴，這就是我們看到的白霧。三：“白霧”繼續(xù)向周圍擴(kuò)散，在擴(kuò)散過程中再次蒸發(fā)，成為空氣中的水蒸氣，我們又看不到了。第十四頁，共二十五頁，2022年，8月28日水燒開時(shí)不會(huì)溢出來，為什么粥燒開了會(huì)溢出來呢?水燒開時(shí)，水蒸氣形成的氣泡上升到水面，就會(huì)立即爆裂，不會(huì)積聚起來，水面的高度不會(huì)升高得太多，水也就不會(huì)溢瀉出來。粥燒開時(shí)，由于米粒的淀粉和水混合變成糊狀，增大了粥的粘性，導(dǎo)致水蒸氣形成的氣泡不易爆破，一直積聚在粥面上，愈堆愈高，就從煲蓋溢瀉出來。把煲蓋掀開，用筷子支承著，使蓋與煲離開一段距離，利用空氣冷縮氣泡，就可以減輕溢出的程度。第十五頁，共二十五頁，2022年，8月28日炒豆腐和拌豆腐取豆腐，切成小塊，分成兩碗。分別加同樣等量的調(diào)料。一碗用勺子涼拌，拌勻，放置五至十分鐘;另一碗倒入鍋內(nèi)置于爐火上，用火炒或煮五至十分鐘。然后自己品嘗兩碗豆腐的味道。你會(huì)覺得不一樣，冷拌的味在豆腐之外表面，豆腐內(nèi)部仍淡而無味，而加熱炒煮的豆腐，調(diào)味品已滲入其中，吃起來覺得有味。這是什么緣故?調(diào)料分子的運(yùn)動(dòng)第十六頁，共二十五頁，2022年，8月28日兩把咖啡壺兩把同樣粗的咖啡壺：一把比較高，一把比較低。哪一把能夠盛水更多些呢？第十七頁，共二十五頁，2022年，8月28日如果你把液體倒到高壺里去，只能夠把液體盛到壺嘴的水平面，再多就要溢出來了?，F(xiàn)在兩把壺的壺嘴是一樣高的，因此低壺能夠盛的液體量跟高壺盛的完全相同。咖啡壺和壺嘴就像一具連通器，雖說壺里的液體要比壺嘴里的液體多得多，但是里面的液面還是應(yīng)該在相同的水平面上。假如壺嘴太低的話，那么你就不可能把壺注滿，因?yàn)橐后w會(huì)從壺嘴溢出去。一般說來，各種水壺的壺嘴都要做得比壺頂略高，使它即使在略略傾斜的時(shí)候水也不會(huì)溢出。第十八頁，共二十五頁，2022年，8月28日肉解凍為什么用冷水比熱水快用接近0℃的冷水最好。因?yàn)閮鋈鉁囟仁窃?℃以下，若放在熱水里解凍，凍肉從熱水中吸收熱量，其外層迅速解凍而使溫度很快升到0℃以上，此時(shí)的肉層之間便有了空隙，傳遞熱的本領(lǐng)也就下降，使內(nèi)部的凍肉不易再吸熱解凍而形成硬核。若將凍肉放在冷水中，則因凍肉吸熱而使冷水溫度很快降到0℃且部分水還會(huì)結(jié)冰。因1克水結(jié)成冰可放出80卡熱量（而1克水降低1℃只放出1卡熱量），放出的如此之多的熱量被凍肉吸收后，使肉外層的溫度較快升高，而內(nèi)層又容易吸收熱量，這樣，整塊肉的溫度也就較快升到0℃。如此反復(fù)幾次，凍肉就可解凍。從營養(yǎng)角度分析，這種均勻緩慢升溫的方法也是科學(xué)的。第十九頁，共二十五頁，2022年，8月28日在冰箱中，為什么熱牛奶凍結(jié)速度快于冷牛奶冷卻的快慢不是由液體的平均溫度決定的，而是由液體上表面與底部的溫度差決定的，熱牛奶急劇冷卻時(shí)，這種溫度差較大，而且在整個(gè)凍結(jié)前的降溫過程中，熱牛奶的溫度差一直大于冷牛奶的溫度差。上表面的溫度愈高，從上表面散發(fā)的熱量就愈多，因而降溫就愈快?；谝陨蟽煞矫娴睦碛?，熱牛奶以更高的速度冷卻著，這便是熱牛奶先凍結(jié)的秘密。第二十頁，共二十五頁，2022年，8月28日在火車上觀看窗外開闊的原野，會(huì)感到：遠(yuǎn)處景物朝火車前進(jìn)的方向旋轉(zhuǎn)，為什么火車窗外的景色是旋轉(zhuǎn)的？近處景物移動(dòng)速度快，遠(yuǎn)處景物移動(dòng)速度慢，正是這樣才覺得大地在不停地旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榻幘拔镌谘壑械囊暯禽^大，變化大，遠(yuǎn)處景物的視角較小，變化小，所以產(chǎn)生這些現(xiàn)象。第二十一頁，共二十五頁，2022年，8月28日為什么天上的月亮看來是跟著人一起走的？簡單的說，夜晚走路看到月亮跟著人走就是以樹木為參照物的結(jié)果。地球上人能看到月亮的時(shí)候，人行走的距離與人與月球的距離相比，相差何止千萬倍,不論你走多遠(yuǎn),總還是能看到月亮，但是人并沒有想到行走的距離和人與月球的距離相比是微乎其微，反而認(rèn)為月亮跟著人走。這應(yīng)是視角給我們帶來的錯(cuò)覺,我們平時(shí)在判斷周圍物體的運(yùn)動(dòng),并非是測定他的距離變化,而是以視角的變化來感覺他的速度.當(dāng)有輛汽車在你身邊呼嘯而過的時(shí)候,你會(huì)感到他很快,當(dāng)你抬頭仰望藍(lán)天上飄過的白云,你感覺是那么的緩慢.但白云飄動(dòng)的速度大于汽車的速度。

第二十二頁，共二十五頁，2022年，8月28日最好的實(shí)驗(yàn)是在火車的車廂內(nèi)進(jìn)行,最好邊上還有一條平行的公路,還有一輛平行的高速的汽車,我們能看到汽車一直停留在我們的視窗內(nèi),我們會(huì)得出這個(gè)結(jié)論:汽車在跟著我們跑,但你同時(shí)觀察你的視窗,會(huì)發(fā)現(xiàn)在很遠(yuǎn)處的山峰(或其他景物),他也沒有離開視窗,你會(huì)想到他是在跟我們跑嗎?所以,夜晚走路看到月亮跟著人走,就是我們絲毫也看不到這視角有什么變化而已。第二十三頁，共二十五頁，2022年，8月28日孫悟空為什么能騰云駕霧翻山越嶺？利用運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理，就可以拍攝孫悟空在天空中飛行的鏡頭。例如:孫悟空“駕云遠(yuǎn)去”，是先拍攝出孫悟空在“云朵”上的鏡頭，再拍出天空上的白云、地上的山河湖泊的鏡頭，然后將兩組畫面放到“特技機(jī)”里迭合，迭合時(shí)迅速地移動(dòng)作為背景的白云和山河湖泊，看電視時(shí)，觀眾是以白云和山河湖泊做參照物的，認(rèn)為這些景物是靜止的，于是產(chǎn)生了孫悟空騰云駕霧遠(yuǎn)去的感覺。這種特技鏡頭在電影、電視中的運(yùn)用相當(dāng)廣泛。如拍攝飛行的飛機(jī)里或奔馳的火車車箱里的鏡頭，拍攝時(shí)只要演員在飛機(jī)或火車的模型里