新十万个为什么

作者: Lixy

来源: 加油向未来

发布日期: 2017-08-29 10:36:49

本文通过解答多个科学问题,如雪后安静的原因、氧气供应人类的时间、防辐射服的必要性、自由落体电梯中跳跃的影响、油的挥发性、影子相互吸引的现象、弹簧自由下落的特性以及光的单缝衍射图样变化等,展示了科学的魅力和实用性。

孕妇防射服有必要穿吗?

继《加油!向未来》的“新十万个为什么”H5发布后,我们征集到了许多问题。有人的问题很接地气,有人的脑洞开到了外太空,还有的人把我们当成了“知心姐姐”......这些问题的背后,有科学解释吗?

1. 为什么下雪后会感觉很安静?

雪花作为水的一种常见的物态,人类对其的研究开始的比较早,认识的也比较深入。雪花的形状多种多样,下雪后会显得比较安静大部分也是由于这个原因。

2. 如果地球上的植物都消失了,氧气可以让人类存活多久?

地球大气总质量大约5×10^19 kg,氧气占比大约20%,那就是10^18 kg。普通成人每分钟耗氧量大约为250ml,每天大约就是0.35立方米。七十亿人就是大约25亿立方米。标准大气压下大约折合32亿千克。另外空气含氧量低于10%人就会窒息死亡了。于是氧气储量人类只能利用一半。结论:大概能活1.5×10^9天,400多万年,加油喘吧!

3. 请问,孕妇防辐射服有必要穿嘛?

完全没有必要。对人体有害的只有电离辐射。电视电脑也好,手机微波炉信号塔也好,这些日常生活中能接触到的辐射都是非电离辐射,而非电离辐射对人体是无害的。

4. 如果在失控的、做自由落体运动的电梯中有一个人,此人在电梯即将落地时跳起(电梯在人落地前落地),那么此人会受伤吗?

答案当然是不行了。人类的男子跳高世界纪录是2米45,但别忘了这是背越式,实际的重心升高高度不到两米,而且别忘了这还是在有助跑的情况下。NBA的韦伯原地起跳最高纪录1米33,但也别忘了这是在有下蹲蓄力加抬腿的前提下。而很不幸的你在自由落体的电梯里面,所以别说助跑了,下蹲都做不了。

5. 油为什么不容易变干?

液体的挥发性与其分子结构密切相关。对于有机物,总体的趋势是:分子量越大、极性越强、包含氢键的物质,其分子间相互吸引力越强,液体越不容易挥发,沸点也更高。植物油或动物油是一些分子量较大的有机物的混合物,例如其中油酸C18H34O2是包含18个碳原子的链状分子,沸点可达约360℃,不易挥发。而汽油中的有机分子包含5~12个碳原子,就很容易挥发。

6. 为什么阳光下两个物体的影子相互靠近时看起来会相互吸引?

主要是半影效应。太阳不是一个点,而是具有一定大小的,其不同部位发出的光都在物体后面产生阴影,最终合在一起产生全暗的本影和半明半暗模糊的半影。在地球上看,太阳视角略大于0.5度,从而离地1米的物体半影宽度接近1厘米,肉眼明显可见。当两个物体相互靠近时,半影接近并重叠,且重叠部分变暗,看起来就像是两个影子相互“吸引”进而连接在一起。

7. 一根足够长的弹簧自由下落时,为什么弹簧下端会先保持不动,直到弹簧上端与下端接触时才一起下落?

做个简单的受力分析就好啦。对于底端的一小段弹簧,其在自身重力、上方弹簧的拉力作用下保持平衡。需要注意的是,这个拉力只与上方弹簧的伸长程度有关。松手的一瞬间,弹簧状态并未改变,因此依然保持平衡,直到上方弹簧下落至此处、相应的拉力消失时才一起下落。

8. 为什么光的单缝衍射的图样由中央至两边,亮条纹的宽度逐渐减小呢?

首先,中央亮条纹的宽度本身就是其它条纹的两倍,明显很宽。其次,其它条纹其实是一样宽的,条纹宽度应以亮度为0的分割位置计算。那么为什么亮条纹看起来宽度逐渐减小呢?这是因为条纹亮度越往两侧越低,而眼睛看到的亮度有一个阈值,太暗的就看不清楚了。

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