生活中的趣味物理

1、生活中的趣味物理上传: 熊盛 更新时间：2012-5-25 13:37:33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！真有趣，通常只有热的东西才冒汽，冰棍为什么会冒汽呢？夏天的气温比冰棍的温度高得多，冰棍一遇到空气就要融化，融化时要从周围的空气中吸收大量的热，使空气的温度下降。平时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。也就是说，冰棍周围的空气由于温度降低，便容纳不下原来所含的那么多水蒸气了。在这种情况下，多余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，经光线照射，就成了白色的水汽。云、雾、雨、雪形成的原因也是这样。江河湖海里的水，受到阳光照射后，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，这就是雾。所以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。如果是冬季，这些水滴就

2、结晶成雪花漫天飘舞。不过，空气中饱和水汽的凝结，必须有它凝结的“核心”才行，这个核心就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。云雾的秘密，使英国物理学家威尔逊受到很大启发。经过研究，他于1894年发 明了一个叫“云雾室”的装置，它里面充满了干净空气和酒精（或乙醚）的饱和汽。如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒，它就成了“云雾”凝结的核心，形成雾点，这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。因此，科学家可以通过“云雾室”，来观察肉眼看不见的基本粒子（电子质子等）的运动和变化情况。同时，还发现了不少新的基本粒子。威尔逊云雾室，为研究微观世界作出了卓越贡献，1927年，他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。奇妙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，能产生奇特的效果。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。有趣的是，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

3、，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方，会产生相反的效果。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觉、反而增加宽的感觉，显得更胖了。这是因为盒子一般不太大，它正好处在人眼的正常视野中，眼球不必转动就可以看清它，观看横向分割的时候，就会不自觉地把分割条数考虑进去，便觉得高度有所增加。观看穿横向条纹衣服的人，情况便有所不同，为了能看清这些条纹，视线必然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。所以，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：原来那个最黑的字母，变成灰色的了，这时最黑的字母已经是另外一个了。这种现象叫做“象散错觉”。根据这个

4、原理，现在已经设计出一些“会变色的布”从不同的角度观察同一块布，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。歌唱家们在舞台上喜欢穿着拖地的深色连衣裙，或者是黑色的长装。这样的服装会给观众一种“苗条”秀丽的感觉。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，好象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，好象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，情况恰恰相反。所以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，就是这个道理。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经验，你知道它包含的科学道理吗？我们生活的自然环境，五光十色，

5、美丽动人，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。可是，这些艳丽的颜色，在漆黑的夜里就统统消失了。这说明只有在阳光（白色光）的照射下，物体才呈现出颜色。那么，为什么在同样光源的照耀下，各种物体会有不同的颜色呢？我们知道，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，吸收能力和反射能力又各不相同。被物体吸收的光线，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收了；白色的东西能够反射所有颜色的光线，因此看起来就是白色的；而黑色的东西却能吸收所有颜色的光线，没有光线反射回来，所以看起来就是黑色的了。太阳不仅给人们送来光明，而且还送来了大量的辐射热。对于辐射热来说，黑色也是只吸收，不反射，而白色正好相反。一般说来，深色的东西，对太阳光和辐射热，吸收多，反射少；而浅色的东西，则反射多，吸收少。因此，夏天人们都喜欢穿浅色衣服，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

6、爽；冬季穿黑色和深蓝色的衣服最好，它们能够大量地吸收光和辐射热，人自然就感到暖和了。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，目的就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收的原理来征服自然界，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。可是，因为山很高，上面很冷，就是炎热的夏天，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，所以积雪没法融化。结果山下大片的田地，都因缺水而荒芜了。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，乌黑的碳黑拼命地吸收着光和热，使粘有碳黑的积雪融化了，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，就是穿雨衣。雨衣为什么不透水呢？奥妙就在制作材料上。就拿布制雨衣来说吧，它是用防雨布（经过防水剂处理的普通棉布）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，均匀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

7、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”。而水一旦遇到普通棉布，就通过纤维间的毛细管渗透进去，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况下，就会产生“浸润现象”；反之，则会出现“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，那么这层弹性膜就是完好的、可以把水紧紧地包裹着。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。可是，水遇上它，却紧紧地缠住不放，带来了种种麻烦：下雨的时候，车前窗玻璃上的雨水挡住了司机的视线，很不安全，于是只好开动划水器，把雨水排去；戴眼镜的人，在喝热水的时候，镜片立即蒙上一层雾汽，挡住了视线，什么东西也看不见了。人们知道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

8、成了雨衣，而且还造出了新颖的“憎”水玻璃在普通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！怎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。但是，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。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。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，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。熨烫衣服要掌握好熨斗的温度。如果熨斗的温度太低，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。有经验的人，都知道给熨斗底面上滴一点水，根据水滴的变化和发出的声音来判断熨斗的温度。要是水滴发出“扑叽”的响声，并且水珠滚转

9、，很快流去，可以断定这时熨斗的温度约为150左右，正合适；如果水滴发出“扑哧”的响声，而且水滴很快散开并蒸发成汽，此时熨斗的温度约为180左右，太高了。这时，只要喷上适当的水，就可以把温度降到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，炽热的钢渣是严禁倒在潮湿的地方的，否则就等于埋下了一颗定时炸弹。因为炽热的钢渣，一倒在潮湿的场所，地上的水分就会立即气化，它的体积在短时间内，可以增大1000倍以上，可是，大量钢渣死死地压在上面，蒸汽不能顺利地跑出来，时间长了，越积越多，最后便冲破钢渣而发生爆炸。这当然是很危险的，所以，必须把钢渣倒在干燥而又没有易燃物的地方，才能保证安全。吃鸡蛋有诀窍五香茶鸡蛋是人们爱吃的，尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现，鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候，如果你急于剥壳吃蛋，就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题，有一个诀窍，就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会，然后再剥，蛋壳就容易剥下来。一般的物质（少数几种例外），都具有热胀冷缩的特性。可是，不同的物质受热或冷却的时候，伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来，密度小的物质，要比密度大的物质容易发生伸缩，伸缩的幅度也大，传热快的物质，要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的，它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大，或变化比较缓慢均匀的情况下，还显不出什么；一旦温度剧烈变化，蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里，蛋壳温度降低，很快收缩，而蛋白仍然是原来的温度，还没有收缩，这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩，而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了，这样就使蛋白与蛋壳脱离开来，因此，剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。明白了这个道理，对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西，如果它们是用两种不同材料合在一起做的，那么在选择材料的时候，就必须考虑它们的热膨胀性质

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