十万个为什么

新编十万个为什么之物理知识1

为什么会产生温室效应?
地球上工业化程度越来越高,消耗的能源也越来越多。目前主要的能源是煤和石油等生物化石燃料。这些燃料在燃烧过程中,要向大气中释放出大量的二氧化碳。另一方面,地球上人口的迅速增长,又要消耗掉大量的森林资源,环境污染还加剧了海洋生物的死亡。生物的大量毁灭又进一步加速了大气中二氧化碳的积累。因此,多年来科学家向全世界发出警告,要防止在地球上发生温室效应,人类不能愚昧地毁掉自己美丽的星球。

什么是温室效应呢?
我们都见过玻璃花房和塑料菜棚,房外是冰天雪地,房内却温暖如春。

太阳光中的可见光透过玻璃、塑料,被花菜和其他物体吸收,将光能转变为热能,使房间里增温变热,以热的形式贮存起来,假如没有玻璃挡住,这些热会很快地以红外线辐射的形式回到空间中去。但红外线是不容易穿透玻璃的,所以玻璃花房中的热量便在里面积累起来,这便成了温室。这种由于玻璃对可见光十分透明,对红外线很不透明,而得到多余热量的效应,称为温室效应。

地球大气层几乎完全是氧气、氮气和地球表面增温变热时所释放的红外线,都是十分透明的,也就是说都能穿透过去。但是,目前地球大气里还含有0.03%的二氧化碳,它对呵见光是透明的,然而二氧化碳会极多地吸收红外线。这就意味着,当大气中有大量二氧化碳存在时,它就会阻止热量从地表散发出去,结果,热量便积累起来。所以二氧化碳正像温室的玻璃一样,使地球产生了温室效应。相反,当大气中的二氧化碳含量降低时,地球就会慢慢地变冷。据科学家估计,如果目前大气中的二氧化碳浓度增加一倍,即从0.03%增加到0.06%,那么,这一点点“微小”的变化就足以使地球的总温度上升3℃,从而会使地球上的冰川融解。反之,如果大气中二氧化碳含量减少一半,那么地球温度就会下降到足以使冰川面积扩大3倍。

本世纪以来,地球人盲目地砍伐森林,破坏环境,无休止地燃烧石油和煤,使地球大气中的二氧化碳含量已经增加了大约15%,到2000年可能再增加10%。这样,大气中的二氧化碳将会由0.03%上升到0.04%,按这一速度计算,由二氧化碳增加而引发的温室效应,会使地球平均温度每一百年升高1.1℃。那么地球上的冰川将在几百年内全部融解为水体,所有沿海大城市都将会沉入海底。这是一件多么可怕的事啊!愿我们地球人类珍惜自己创造的文明,不要愚蠢地破坏自己居住的环境了。

为什么汽车不能一下子停住
元元坐着叔叔驾驶的汽车飞快地向科学宫奔去。元元说:“叔叔,您再开怏点吧!”叔叔说:“再快就要出事故了。你没看见刚才那个学生骑车多愣,吓了我一跳!”元元说:“您今天才检查了车,有事踩刹车不就行了吗?”叔叔说:“汽车可不像人一样,说走就走,说停就停。”元元不解地问:“为什么?”叔叔指着前边一个仪表说:“你看,现在指着‘30’,就是说现在汽车每小时跑30公里,如果遇到紧急情况,我马上踩刹车,因为汽车跑得这么快,有一种很大的冲力,所以从车上的制动装置生效到停车,也要滑出五米多。如果反应稍慢一点就会冲出12米多。113赶上雨雪路滑,冲出去的还会更远。”元元明白了:“是不是汽车跑得越快,冲力就越大,及时刹车就更难?”叔叔说:“对呀!”元元说:“我得告诉小朋友可别在马路上乱跑了。”

为什么说摩擦跟人形影不离?
地球上,摩擦现象到处可见,它常给人们带来烦恼:鞋底磨破,衣服变旧,自行车、手表损坏。有人统计,每个人需要把一半左右的收入补偿在多种多样的磨损上。多少年来,摩擦一面与人类为友,造福人类,一面又时刻在消耗人力、物力和财力。特别是工业品,摩擦更是它们的质量和寿命的大敌。据说,美国海军飞机飞行1小时,其磨损费比燃料费还要高。在恶劣的环境中,摩擦造成的机器失灵、零件损坏等现象更是屡见不鲜。随着科学技术的提高,现代机械产品向着高速、重载和高温的方向发展,摩擦问题越来越突出,逐渐成为人类研究的重要课题。这样,在人类同摩擦斗争的过程中,就出现了一门新兴的边缘学科——摩擦学。

通俗地说,摩擦学是研究两个物体表面摩擦、磨损和润滑三方面相互关联的科学和技术的总称。两个物体的接触面的物质不断损失,发生一系列物理、化学和力学等变化。摩擦学就是通过研究物体摩擦表面的变化,提出相应的技术措施,减少或消除不必要的村料和能量损失,设计出各种新型的机械产品和润滑产品。因此,摩擦学是涉及数学、力学、物理学、化学、冶金学、机械工程、材料科学和石油化工等多种学科领域的一门综合性的边缘学科。

摩擦学的研究对象极为广泛,包括典型摩擦件的设计,如轴承、齿轮、蜗轮、密封件、离合器等,摩擦件材料和表面处理技术的选用,还包括各种润滑材料和润滑技术的选择,对机器磨损114事故分析、磨损监测和预报等。现在,摩擦学的研究已经涉及到了人类关节的运动和心脏瓣膜的跳动,形成了生物摩擦学和摩擦心理学等分支。最近,有人根据地壳移动学说,联系到山、海和断层的形成,认为火山爆发、地震的发生也同摩擦学有关。这就是所说的“地质摩擦学”。

摩擦学作为一门应用性的技术学科,具有很大的经济价值。世界能源总量的大约三分之一最终表现为某种形式的摩擦而消耗。若能减少一些摩擦,就可节约大量能源。近年来,各工业发达国家都非常重视研究和开发摩擦学,调查本国的摩擦学现状。他们得出共同结论:如能在工业上推广运用摩擦学的现有知识,差不多可以增加国民总产值的1%,这是非常惊人的数字。

为什么能听到对牧师做的忏悔
西西里有一座叫吉尔真提的大教堂。教堂的内部呈椭球体。我们知道,椭球体有两个焦点,倘若在一个焦点上发出声音,在另一个焦点上听来就和原来的声音一样响。

吉尔真提大教堂落成后,其中的一个焦点被无意地选择为放置忏悔椅的地方。一个人偶然发现在另一个焦点能听到忏悔人对牧师所做的忏悔。于是他常常去偷听别人对牧师所做的忏悔,并以此作为一种乐趣。他甚至还邀请他的朋友一起去偷听。恰好有一天是位妻子来做忏悔,他和他的朋友们偷听到什么呢?这里正好用得上一句古谚:“靠在墙边偷听的人只能听到自己的丑行。”

无独有偶。在古代西西里岛有一个叫赛厄勒丘斯的地方,有一个暴君兴建了一所监狱。这所监狱的狱室呈钟形,地下还有一些弯曲的管道通到皇宫。暴君只在把耳朵凑近这些管道,就能听到犯人的谈话甚至耳语。后人称这样的窃听系统为代厄尼西斯的耳朵。代厄尼西斯是古希腊神话中的亩斯的儿子,狂躁之神。

一个较为现代的例子是美国华盛顿国会的国众议院大厅的半球形屋顶。在大厅一边轻声耳语,在另一边也能听见。所以,议员们的秘密谈话不止一次地被人偷听到。

这都是因为:在一个椭圆形房间里,在一个焦点上发出的声音会像光线那样在另一个焦点上聚焦。这就使得第二个焦点上能听到第一个焦点上的谈话。

声音对脑功能有什么影响
我们在日常生活中,常受到的刺激之一便是声音

声音的强度是以分贝为单位。人耳能听到的最微弱的声音大约是1分贝;稳定的呼吸声和树叶摆动声大约是10分贝;潺潺的溪流声大约是20分贝;轻声的交谈声大约是20~30分贝;柔和的轻音乐声大约是40分贝。一般说,大脑在思考问题时,环境的声音强度不宜超过20分贝,否则,会影响精力集中,降低思考力。

收音机和电视机播放的中级音量约是50~60分贝。通常,60分贝是使人烦恼的界限。60分贝以上,对脑功能开始有不良影响。实验证明,过强的噪音能伤害人的神经系统,使大脑皮层的兴奋和抑制的平衡遭到破坏,从而使人头脑发胀,注意力分散,记忆力减弱,思考力减退,情感失常,抑郁,易怒,烦躁不安,严重时头痛失眠,甚至听觉失常,精神错乱。

载重汽车的响声大约是90~100介贝。有人对在95分贝环境中工作的202人进行调查,发现有头晕的占39%,失眠的占百分之32%,头痛和记忆力减弱的占27%。

摩托车的吼叫声大约是105分贝,雷声是110分贝,喷气发动机是150分贝,宇宙火箭是140~170分贝。实验证明,肌体长时间受115分贝以上的刺激,会引起大脑皮层功能的严重障116碍,使脑的听觉细胞受到永久性破坏,使各种器官的功能失常,并使人过早衰老。噪音是165分贝,会使一些动物死亡,而达175分贝,就会使人丧命。

据报道,噪音会影响儿童智力的发展。意大利奥利机场附近的一所小学,由于学生每天生活在隆隆的飞机声中,声音强度常达100分贝左右,因而有40%的儿童智力逐年下降,学习成绩逐年退步。

所以,为了保护大脑,增强脑功能,应尽力减少噪音对脑功能的不良影响。即使听音乐,也要有所选择。健康悦耳的音乐,可以提高大脑的兴奋水平,启迪灵感,提高用脑效率,甚至可以治疗疾病;怪诞刺耳的演奏,不仅于脑无益,还可能是神经紊乱症的发病诱因。

立体声为什么会产生使人如临其境的音乐效果
立体声为什么会产生使人如临其境的奇妙音乐效果呢?我们知道,人之所以能够准确地辨别声波的方向和位置,是由于用两只耳朵听声音的缘故,即所谓“双耳效应”。人的两耳不仅存在一定距离,而且接受声波的方向也不相同。当一个声源发生的声音传来时,左右两只耳朵会感觉出声音的强弱不同和时间上的差别。比如从右边传来的声音,右耳先听到,而且右耳听到的声音比左耳听到的要强一些。人们称这些差别为时间差和声级差(强度差)。人们就是利用这些差别来判断声源的方位。

立体声在录制时,放置间隔一定距离的左右两个话筒,从而得到代表左右声音的两路电信号,然后把这两路电信号通过两个声道分别进行加工处理,再用一种叫“调频”的方式调制发射,因而这种无线电波中也就会有两路电信号,调频立体声广播接收117机也具有两个声道的信号放大处理系统,以及两个或两组完全相同的放声系统。所以当接收到调频立体声广播时,立体声接收机的左右两个放声系统就能同时发出两个声道,传送而来有着“差别”的两路声音。由于“双耳效应”,人们似乎觉得声音不是从两只扬声器中传出,而是从现场中传来,使人犹如身临其境。
听立体声有讲究:

1.要把控制左右两个扬声器音量的两个电传器调到适中位置,使左右音响平衡;

2.左右扬声器的距离与收听者的距离形成一个等边三角形,这是收听效果的最佳位置。便携式收音机的扬声器在机身左右,距离近,人离机身近些效果好。颇受欢迎的一套“音乐中心”,带有收音机、立体声电唱机和两个独立的音箱,音箱可随房间大小灵活安放在最佳位置和方向。便携式收录机也由原来的扬声器固定式,开始逐渐流行为两个扬声器可随拆随装的组合式;

3.用立体声耳机,可获得极满意的立体声效果,它可不受外界嘈杂声音的干扰,声音层次分明,音响深邃,让人完全沉浸在音乐的境界之中。

近年来新出现的数字收音机和激光唱机,立体声效果更是绝妙无比。