生活中的物理

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1、生活中的物理生活中的物理生命科学院生命科学院0303级生物技术兰州大学交流生级生物技术兰州大学交流生 宋虹瑾宋虹瑾学号：学号：L20031098L20031098生活中处处都有物理：生活中处处都有物理：今天，我就谈谈生活中的物理吧。今天，我就谈谈生活中的物理吧。我之所以可以站在这，是因为有我之所以可以站在这，是因为有 重力；大家现在可以听到我的声重力；大家现在可以听到我的声 音，是因为声音可以在空气中传音，是因为声音可以在空气中传 播；大家看到这世界是五颜六色播；大家看到这世界是五颜六色 的，是因为光的波长各不相同的，是因为光的波长各不相同 一一 怎样使服装挺括怎样使服装挺括要使服装穿起来挺括

2、，洗刷以后，要使服装穿起来挺括，洗刷以后， 往往需要用熨斗烫一烫。但是，熨烫往往需要用熨斗烫一烫。但是，熨烫 衣服也有诀窍；要先在衣服上喷一些水，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。甚至还要衬上一层湿布，然后才能熨烫。 如果把一件干衣服拿来就烫，不仅不能如果把一件干衣服拿来就烫，不仅不能 把褶皱烫平整，而且还容易把衣服烤焦。把褶皱烫平整，而且还容易把衣服烤焦。 当衣服喷上一些水以后，它的纤维很快被水润湿。这时当衣服喷上一些水以后，它的纤维很快被水润湿。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把温度合适的熨斗放在上面一烫，渗入纤维中的水分便

3、受热 气化。我们知道，物质从液态变成气态，要从周围吸收大量气化。我们知道，物质从液态变成气态，要从周围吸收大量 的热，而且体积在一瞬间增大许多倍。由于熨斗压在上面，的热，而且体积在一瞬间增大许多倍。由于熨斗压在上面， 体积膨胀的水蒸气跑不出来，只能使劲地往纤维的空隙里钻体积膨胀的水蒸气跑不出来，只能使劲地往纤维的空隙里钻 ，这样一来，正好把纤维挤得笔直、平整。，这样一来，正好把纤维挤得笔直、平整。 二二 大雪后为什么很寂静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 是怎么回事是怎么回事? ?难道是人为的活动减少了吗难道是

4、人为的活动减少了吗? ?那么，为什么在雪那么，为什么在雪 被人踩过后，大自然又恢复了以前的喧嚣？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。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 通过出口反射回来，而大部分的能则被吸收掉了。从而导致通过出口反射回来，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自然界声音的大部

5、分能均被这个表面层 吸收，故出现了万籁俱寂的场面。吸收，故出现了万籁俱寂的场面。 而雪而雪 被人踩过后，情况就大不相同了。原本被人踩过后，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，自然界便又对声波能量的吸收。所以，自然界便又 恢复了往日的喧嚣。恢复了往日的喧嚣。 三三 视网膜前面的血细胞引起的幻觉视网膜前面的血细胞引起的幻觉当你凝视一种平淡的背景当你凝视一种平淡的背景明净明净 的天空、无门窗的墙壁时，在你的视野的天空、无门窗的墙壁时，在你的视野 里会有些很小的圆圈和较大的毛发一样里会有些很小的圆圈和较大的毛发一样 的东

6、西游移着。为了弄清这很小的圆圈的东西游移着。为了弄清这很小的圆圈 和毛发一样的东西究竟是什么，你也许和毛发一样的东西究竟是什么，你也许 盯住其中某一小圈或一条毛发一样的东盯住其中某一小圈或一条毛发一样的东 西看，可它却很快飘移了。西看，可它却很快飘移了。 这很小的圆圈和毛发状的东西是什么？为什么没等到这很小的圆圈和毛发状的东西是什么？为什么没等到 看清楚就又飘走了呢？视野里出现的很小的圆圈和毛发一看清楚就又飘走了呢？视野里出现的很小的圆圈和毛发一 样的东西，我们称它们为样的东西，我们称它们为“游移物游移物”，游移物上为什么还，游移物上为什么还 上引号呢？因为这实际上是不存在的，是一种视觉假象。

7、上引号呢？因为这实际上是不存在的，是一种视觉假象。 这视觉又是如何产生的呢？这视觉又是如何产生的呢？ “ “游移物游移物”是由从视网膜上漏出的红血球形成的，在是由从视网膜上漏出的红血球形成的，在 视网膜中的红血球并不呈球状，但是它一旦从视网膜中漏视网膜中的红血球并不呈球状，但是它一旦从视网膜中漏 出，就膨胀成球形，而且失去红蛋白因而不再是红色的了出，就膨胀成球形，而且失去红蛋白因而不再是红色的了 。这此球形物的中央凹区前面的液体里或个别地或是成串。这此球形物的中央凹区前面的液体里或个别地或是成串 地四处游动，个别红血球成为小圈形游移物，而成串的红地四处游动，个别红血球成为小圈形游移物，而成串的

8、红 血球则形成毛发一样的东西。血球则形成毛发一样的东西。 光线在射向视网膜光感受器的途径中通过红血球，由光线在射向视网膜光感受器的途径中通过红血球，由 于每一膨胀的红血球直径约为于每一膨胀的红血球直径约为8 8微米，光经过红血球时就微米，光经过红血球时就 要发生衍射现象。如果光线通过单独的一个红血球，在视要发生衍射现象。如果光线通过单独的一个红血球，在视 网膜上的衍射图案就由同心的明暗相间的环纹构成；如果网膜上的衍射图案就由同心的明暗相间的环纹构成；如果 几个血球连在一起，则衍射图案就变成长形。几个血球连在一起，则衍射图案就变成长形。可见，很小的圆圈或毛发一样的可见，很小的圆圈或毛发一样的“

9、“游移物游移物” ”，在视野，在视野 里根本就不存在，而是光线经过红血球时在视网膜所形里根本就不存在，而是光线经过红血球时在视网膜所形 成的衍射图案。成的衍射图案。 血球造成的衍射图案大小，与血球离开视网膜的距血球造成的衍射图案大小，与血球离开视网膜的距 离有关。距离远的图案大且较模糊，因此看不清楚。距离有关。距离远的图案大且较模糊，因此看不清楚。距 离近的，衍射图案小但比较清楚。当然，如果有几个血离近的，衍射图案小但比较清楚。当然，如果有几个血 球都接按时完成中央凹区处，则每一个血球的衍射图案球都接按时完成中央凹区处，则每一个血球的衍射图案 部分重迭，因而也难分清。部分重迭，因而也难分清。

10、四四 沙雕艺术中的物理学沙雕艺术中的物理学是什么力量使沙垒能保持是什么力量使沙垒能保持 不散呢不散呢? ?湿沙含有一定量的水湿沙含有一定量的水. . 水一般是作为润滑剂使用的水一般是作为润滑剂使用的, ,它它 怎么又能增加沙子的黏性呢怎么又能增加沙子的黏性呢? ?有人认为有人认为, ,沙垒是由于沙中沙垒是由于沙中 水的表面张力而结合在一起的水的表面张力而结合在一起的. . 水分子具有一个永恒的电偶极水分子具有一个永恒的电偶极, , 被称为极性分子被称为极性分子. .这些电偶极相这些电偶极相 互吸引互吸引. .在水与空气的表面上在水与空气的表面上, , 相邻水分子的相互吸引使得水相邻水分子的相互

11、吸引使得水 面实际上处于紧张状态面实际上处于紧张状态. .相互吸相互吸 引产生的合力引产生的合力, ,使水面弯曲使水面弯曲. .在沙垒表面在沙垒表面, ,这个合力是有助于沙垒的稳固的这个合力是有助于沙垒的稳固的. .然而在没有然而在没有 空气界面的沙垒内部空气界面的沙垒内部, ,沙同样稳固沙同样稳固. .虽然内部的水分子通过虽然内部的水分子通过 其电偶极的电场互相吸引其电偶极的电场互相吸引, ,但这种引力很弱但这种引力很弱, ,它无助于沙的它无助于沙的 稳固稳固, ,不足以阻止它的流动不足以阻止它的流动. .因此因此, ,这种解说是不能令人满意这种解说是不能令人满意 的。的。那么沙子在潮湿时黏

12、结的力究竟是怎么产生的呢那么沙子在潮湿时黏结的力究竟是怎么产生的呢? ?一颗一颗 湿的沙粒表面存在正负两种离子湿的沙粒表面存在正负两种离子. .通常这两种离子成对组合通常这两种离子成对组合 , ,其中一人比另一个离沙粒表面稍微远些其中一人比另一个离沙粒表面稍微远些. .究竟哪个离子在究竟哪个离子在 外外, ,这在沙粒表面上是处处各异的这在沙粒表面上是处处各异的. .两种取向的离子在沙粒两种取向的离子在沙粒 周围的空间产生了一个电场周围的空间产生了一个电场. . 正是沙粒周围的电场正是沙粒周围的电场, ,重新安排了水中氢原子的平重新安排了水中氢原子的平 均距离均距离. .从而使水的流动性减小了从

13、而使水的流动性减小了. .由于水的粘度增加由于水的粘度增加, , 阻碍了沙粒间的相对滑动阻碍了沙粒间的相对滑动, ,沙就稳固了沙就稳固了. . 水的稳定趋势水的稳定趋势, ,随着离开沙粒表面的距离增加而减随着离开沙粒表面的距离增加而减 弱弱. .当沙粒间的水量过大使湿沙流动时当沙粒间的水量过大使湿沙流动时, ,它就不能用来构它就不能用来构 筑沙垒了筑沙垒了. .尽管沙粒周围相对带负电的水尽管沙粒周围相对带负电的水, ,仍然吸引着离仍然吸引着离 沙粒较远的相对带正电的水沙粒较远的相对带正电的水, ,但是水把沙粒分离得太远但是水把沙粒分离得太远 了了. .这种粘度较小的水流动着这种粘度较小的水流动

14、着, ,它不能阻止沙粒及周围相它不能阻止沙粒及周围相 对带电的水相互滑移对带电的水相互滑移. .因此因此, ,含水过多的沙是筑不起沙垒含水过多的沙是筑不起沙垒 的的. . 负离子中负离子中, ,负电荷比正电荷多负电荷比正电荷多, ,其带负电的电子云朝着其带负电的电子云朝着 邻近正离子方向邻近正离子方向, ,稍稍偏离它的带正电的原子核稍稍偏离它的带正电的原子核. .这样这样, ,形成形成 电偶极电偶极. .它在沙粒表面以外形成一个较弱的电场它在沙粒表面以外形成一个较弱的电场. .而表面的而表面的 正离子缺少负电荷正离子缺少负电荷, ,且它的电荷并不像负离子那样发生分离且它的电荷并不像负离子那样发

15、生分离 . .因此因此, ,它的电场它的电场, ,是一个点电荷产生的电场是一个点电荷产生的电场, ,这个电场比电这个电场比电 偶极所产生的电场要强偶极所产生的电场要强. .由此可见由此可见, ,一个沙粒周围的电场主一个沙粒周围的电场主 要是由于沙粒表面的正离子产生的要是由于沙粒表面的正离子产生的. . 沙粒周围的电场沙粒周围的电场, ,改变了离沙粒表面较远的水分子中的改变了离沙粒表面较远的水分子中的 氢核的平均距离氢核的平均距离. .临近表面的水层相对地具有负电性临近表面的水层相对地具有负电性; ;而远而远 离表面的水层相对具有正电性离表面的水层相对具有正电性. .从负电性到正电性的变迁是从负

16、电性到正电性的变迁是 渐进的渐进的. .这一现象这一现象, ,称为电的双层扩散称为电的双层扩散. . 五 为什么1980年迟了一秒钟英国伦敦格林威治皇家天文台曾于1979年12月27日宣布 ：1980年将迟到一秒钟。为什么1979年的最后一分 持续六十一秒呢？ 这是由于地球自转速度发生了小小的变化所的。这是由于地球自转速度发生了小小的变化所的。引起地球自转速度变化的原因是很多的。当地球引起地球自转速度变化的原因是很多的。当地球 物质在重力作用下向地球内部集中时，地球的转动惯物质在重力作用下向地球内部集中时，地球的转动惯 量减小。根据动量矩守恒定律，地球自转加速，此时量减小。根据动量矩守恒定律，地球自转加速，此时 在重力控制下的离心力之水平分力推动下的地壳运动在重力控制下的离心力之