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第4章

为什么冬季脱毛衣时常出现啪啪的响声?

寒冷的冬季,人们会穿上毛衣来御寒。当我们将毛衣脱下时,常会听到啪啪的响声,尤其是在干燥的天气时更容易听到,这是什么原因呢?

毛衣和衬衣、皮肤相接触会产生摩擦,而有了摩擦就会产生静电。天气湿润时,静电容易被汗液导出体外,但天气干燥的时候,人出汗少,湿度小,静电传导不出去,因此就留了下来。当人们将毛衣脱下时,这些静电就会释放出来,所以就会产生了电火花的啪啪声。

静电是怎么产生的呢?我们知道,物质中都有原子,而原子具有两种电荷,分别为正电荷和负电荷。在一般情况下,物质的正负电荷处于平衡状态,所以看上去没有带电。但当两个物体发生接触时,物体内部的电荷就会互相转移。如果在转移过程中,一个物体带正电,一个物体带负电,就会产生静电了。

如何消除静电?在有暖气的房间里,使用加湿器调节空气湿度,或在家里洒些水,放置一两盆清水,使室内空气的相对湿度达到45%以上,就不易产生静电了。

在冬季尽量避免穿化纤质地的内衣裤,尽量穿纯棉内衣、内裤,以减少静电的产生。

电视机不能摆放在卧室,因为电视机工作时,荧屏周围会产生静电微粒,这些微粒又大量吸附空中的飘尘,这些带电飘尘对人体及皮肤有不良影响。人们看电视时,同电视机保持2米的距离,看完之后要洗脸、洗手,消除静电。

为什么水烧开后就没有嘶嘶声了?

烧水时,我们可以通过听水的声音来判断水是否烧开。一般情况下,水在沸腾之前,会在水壶内部发出嘶嘶的响声,而且声音会逐渐变大。等水真正烧开后,水壶中剧烈的声音会变得很柔和。人们正是通过水壶内声音的变化来判断水是否烧开的。为什么水烧开后声音反而不响了,这里面有什么科学道理存在吗?

因为水中是有空气的,而且水壶的内壁上有许多细小的空穴,这些空穴中也有空气,当水壶中的水被加热时,水中的空气和水壶内壁空穴中的空气被逐渐排了出来,以水壶底部和边缘最为明显,所以在这些地方会出现很多小的气泡。这些小气泡汇合到一起,就会发出嘶嘶的响声。

等水壶中的水被继续加热后,小气泡的体积会增大,并逐渐离开水壶底部,向上升起,因上部的水温较低,气泡上升破裂后会发出很大的声音。水温继续升高,气泡破裂的位置会离水面越来越近,等水完全沸腾后,气泡到达水面才会破裂,所以这个时候我们听到的是较为柔和的声音了。

通过耳朵听声音能辨别声音的方位吗?人的耳朵不仅可以听到声音,而且可以利用两个耳朵接收声音时的强弱差别和时间差别,判断出发声物的方位和距离,人耳的这种能力称为双耳效应。人们把这种细微的差异与原来存储于大脑的听觉经验进行比较,然后作出反应从而辨别出声音的方位。

为什么从海螺中能听到海浪的声音?

如果将海螺的螺口靠近耳朵,能听见海螺里有类似海浪的声音,这是为什么呢?

有人说,因为海螺长时间生活在海中,所以它将海浪声记录了下来,就算时间再长,它还是能发出海浪的声音。事实真的是这样吗?

物理学原理告诉我们,如果来自海螺之外的振动或声音的频率,与海螺内的频率相同,就会产生共鸣。当我们将海螺口扣在耳朵上时,我们所听到的就是这种共鸣声,也可以说是放大了的共鸣声。

不单单只有海螺,就算是我们将纸盒或是水瓶放在耳边,也能听到这样的共鸣声。因此,我们所听到的并不是海螺记录下来的海浪声,而是在海螺这个独立的空间内产生的共鸣声。

为什么在回音壁中能听到清晰的回声呢?我国北京的天坛有一面回音壁,如果两个人站在里面说话,即使是用很小的声音,也能很清晰地听到对方说话的内容。回音壁的建造格局暗含了声学原理。回音壁的墙壁光滑且平整,围墙的弧度很圆滑,这种形状有利于声波的发射,这样的构造再加上墙壁上方所覆盖的琉璃瓦,会使声波更不容易向外边扩散,因此形成了这种奇妙的回音效果。

纸遇水后为什么会变得皱巴巴的?

纸之所以在遇水后会变得皱巴巴的,与纸的材质有非常大的关系。纸的主要成分为植物纤维,还有填料、色料等作为辅助材料。

造纸的过程是这样的:先将木材或废纸中的纤维散布在水里,让水分子将纤维充分包裹住,之后再经过过滤、上下加压脱水和加热干燥来将水分去除掉。在这个过程里,纤维细胞之间的水分子会被去除,而纤维分子之间会形成很多细小的氢键,纸张就这样形成了。

通常情况下,纸在遇到水之后不会产生化学反应,只会发生物理性质上的变化。纸张遇到水之后,水分子会将形成纸纤维的氢键破坏掉,使纸张发生膨胀,这个过程与制造纸的过程正好是相反的。氢键被破坏后,纸张纤维间的氢原子在没有压力的情况下随意组合,等纸干了之后就会出现褶皱了。

纸发明之前人们用什么记事?在上古时代,祖先主要依靠结绳记事,之后开始用甲骨作为书写材料,发明了甲骨文。后来又利用竹片和木片以及缣帛作为书写材料,但由于缣帛太昂贵,竹片太笨重,于是便促使了纸的发明。

飞机失事后为什么要找黑匣子?

飞机发生空难事故后,人们到达救援现场的时候都会寻找一个叫“黑匣子”的东西,这个黑匣子到底是什么,为什么事故发生后一定要找到它呢?

黑匣子被业内人士称为“空难见证人”,它实际上就是飞机上的记录仪器,将飞机飞行时的高度、速度、航向、爬升率、下降率、起落架收放、飞机系统工作状况和发动机工作参数等都记录下来。

黑匣子同时也是话音记录仪,它能将飞机上的各种通话都记录下来。话音记录仪上的4条音轨,能将飞行员与地勤人员的通话、驾驶员之间的对话、机长和空姐与乘客的对话和驾驶舱内各种异常的声音都记录下来。

空难大都是在很短的时间内发生,若飞行员和乘客遇难,调查人员想知道事故发生的原因是很难的。这个时候黑匣子就彰显出了它的作用,它能为调查人员提供飞机出事之前的各种系统的运转情况。人们还可以根据话音记录仪里记录的声音来分析事故的原因,以便对事故做出正确的结论。

黑匣子通常由铁金属和高性能的耐热材料做成,具有极强的抗火、耐压、耐冲击、耐海水浸泡、抗磁干扰等能力,即便飞机损坏,黑匣子里的数据也能保存完好。

飞机上的哪处座位更安全?有人以为靠近机翼的座位或客舱后部的座位更安全,事实上,没有任何证据能证明飞机上的哪些座位比其他的座位更安全。坐飞机时,一定要听取每个航班起飞前的安全常识介绍和飞行中所有的乘务报告。隐形战斗机是怎么做到隐形的?

战斗机中有一种隐形战斗机,说它能隐形,并不是说它真的可以在天空中变得透明不见,而是指在它的制作过程中用到了一些最先进的技术和设备,使自身不容易被敌人发现。

隐形战斗机行踪诡秘,常被称为“空中幽灵”。一般来说,隐形战斗机主要通过结构或者涂料的技术,使雷达反射面积尽量变小,避免被雷达探测到,以便能做到“隐身”。

为了减小战斗机被发现的可能性,研制人员在其外形上采用了非常特殊的设计。比如,消除飞机外部小于90°或等于90°的夹角,使两边的垂直翼都向外斜置,使机身与机翼合为一体等。在材料的选择上,隐形战斗机采用了大量的吸波性质耐热复合材料,这种材料可以将战斗机表面“吸收”的雷达波作为热量散发掉,降低雷达的“可见度”,从而达到了隐形的效果。

世界上第一架隐形战斗机何时出现?20世纪80年代初,美国航空航天制造商洛克希德公司,为美空军秘密研制了第一代隐形战斗机——F—117A隐形战斗机,这也是世界航空史上的第一架隐形战斗机。由于奇特的外形设计,这架隐形战斗机在研制和试飞时,曾在相当长时间内被当作“空中飞碟”和“不明飞行物”。