我们经常见到一些报道有人触电的新闻,画面触目惊心。很多人心里会有一个疑问,为什么触电之后甩不开呢?难道真的是被电“吸”住了吗?(家用电非常危险,请勿尝试!!)1Q
我是一名高三的学生,近期一次月考中的一道物理题,引发了我们和答案和老师的争论。问人坐扶手电梯和走楼梯支持力是否做功?冲量是否为零?求解,以及能说服我们其中一方的理由分析,谢谢
by D:)A
判断是否做功要看两个要素:力和位移。判断冲量是否为零也要看两个要素:力和时间。所以在扶梯上,支持力做了功,因为在支持力方向上的有位移;在步梯上,支持力不做功,因为支持力作用的物体(鞋底)在受支持力的过程中始终不动。这位同学也许会疑问:走步梯时支持力不是从一个台阶运动到另一个台阶上吗?其实功的计算公式里的位移是在力的作用过程中受力物体的位移。因此,尽管支持力的作用点看起来动了,但是在支持力起作用的过程中受力物体(鞋底)一直不动,所以做功为零。(同学可以试着分析下为什么电梯的情况中位移不为零。)而两者的冲量都不为零,因为两者作用的时间都不为零。
其实电梯设计出来就是为了让支持力做功代替爬楼梯过程中大腿做的功,这样上楼就不费力了。
By Nothing
2Q
踢球时球空中落地会弹起,用脚背直接停球时可以稳稳落下,如何做到的呢?
by 大风车A
题主问的应该是图中的停球方式,足球落在地上会弹起是因为足球形变将动能变成弹性势能储存起来然后有释放了出去。但是如果让足球落在柔软的沙地上或者草地上,它弹起的高度就会低很多甚至弹不起来。原因在于柔软的地面起到很好的缓冲作用,因此足球形变不大,储存的势能也不多,所以最终弹起的高度会低很多。用脚背停球也是利用了脚背对足球的缓冲:虽然脚背并不算柔软,但是运动员通过调整脚部动作让脚背和足球的速度始终保持相近,这样也可以起到很好的缓冲作用。
要想将高速运动的足球停到想要的位置需要运动员具有高超的技巧。如果读者还不太懂的话,有一种叫做柔力球的运动也是利用类似的原理停球的,这里运动员用扇子来迎合球的运动。如下图所示:
By Nothing
3Q
一段绳子在两端摇一摇,会在中间相互抵消归于平静,我想知道声波可以么?如果可以能不能用于整治噪声污染?
by 嘿,哒哒哒 A
题主提到的是波的叠加原理。叠加原理指的是:在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和。声波也是波,满足波的叠加原理。对于这道题目来讲可以这么说:可以选择两束合适的声波进行叠加使得一个区域内的声音大幅减小。
这也正是主动降噪耳机的工作原理,降噪系统可以针对外界的噪声产生合适的声波,两者叠加刚好使噪声消失,这大大提高了耳机的性能。当然,如此有科技含量的耳机往往很贵。虽然主动降噪的原理很简单,但是如果要大规模使用的话成本会非常高,所以一般不用这种方法整治噪声污染。
参考:百度百科
By Nothing
4Q
分贝可以叠加吗?如果三个人以80分贝的声音同时说话,所形成的声音是240分贝吗?
by 匿名A
首先,分贝是量度两个相同单位之数量比例的单位,用于电子学光学以及声学等领域。在声学领域,描述声音的强度实际上是利用了声压的比值。声学中分贝的定义式为:
其中F/F0即为声压比值,F2/F02为对应功率密度的比值,一般计算分贝值时采用20微帕斯卡为参考值F0,log10为10对数。比如80分贝意味着10log10(F2/F02)= 80,根据对数的计算规则,F2/F02的比值为100000000,意味着80分贝时声音的功率密度为标准值的一亿倍(由此可见分贝其实是个很含蓄的单位)。对于分贝的叠加问题,假设声波是方向,频率,相位一致的相干波。那么三个80分贝的声波产生的总体效果应该是三个声波功率密度之和的效果,即3亿倍的标准值,对应到分贝单位上为 10×log10(300000000)大约84.7分贝。其实没大多少2333333,另外,过年锣鼓喧天鞭炮齐鸣时的声音不过才150分贝,240分贝怕是我的耳膜都要跳社会摇了。
By 哈士奇不是狗
5Q
最近经常报道的充电时发生爆燃事故的原因是因为充电时温度过高导致的吗?
by 佚名。A
充电温度过高确实会导致电池爆燃,但在生活中,谁也不会把手机等电子产品放在极高温下充电,因此温度过高并不是电池充电爆燃事故的根本原因,事实上,生活中电池充电爆燃事故一般是电池内部短路导致。以锂离子电池为例,由于负极容量不足,或者在过充的情况下,锂离子在负极得电子产生的锂原子无法再嵌入石墨的片层中,而是析出在负极的表面,堆积形成枝晶,然后刺穿隔膜。隔膜的作用在于隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,因此隔膜被刺穿将形成内部短路,产生大电流,使得温度升高。温度上升导致隔膜进一步熔化,短路面积增大,造成恶性循环。在高温和大电流条件下,电解液电解产生气体,导致内部压力增大,当电池壳体承受不住高压时将发生破裂。破裂后负极析出的金属锂和空气接触,导致燃烧,同时引燃电解液,气体迅速膨胀,发生爆炸。
By Major Tom
6Q
为什么剪指甲或者剪铁丝剪断之后会弹出很远,而不是原地掉下来?
by 匿名A
一般剪指甲并不是一个丝滑顺畅的过程,仔细观察可以发现,剪指甲的过程中,指甲先被指甲钳压变形,然后突然被指甲钳剪断。由于指甲在形变过程中储存了弹性势能,弹性势能的释放会让指甲飞出去。从原理上讲,指甲飞出去的原理和下面这只蛙差不多。
如果不想让指甲乱飞怎么办,一种办法是用胶带把指甲钳周围的围起来,如图:
还有一种方法是将指甲用水泡软再剪,或者使用非常锋利的指甲钳。
By Nothing
7Q
为什么触电的时候会被吸住?
by 黄金电工A
除了皮肤、衣服被烧化的情况外,触电的时候人并不是被吸住的。之所以感到被吸住是因为人在触电时肌肉会强烈收缩,如果此时刚好是手掌部位接触带电物体,那么结果势必是手紧紧握住带电物体,挣都挣不脱。所以,有经验的电工在用手去测试是否有电时都是用手背去接触,为的就是防止触电时被“吸”住。(请勿尝试!!!)各位观众一定要注意用电安全!
值得一提的是,现在有种叫做EMS(Electrical Muscle Stimulation)的健身方法就是通过在人体上施加微弱电流影响肌肉收缩来达到增加运动强度的效果的,可以明显看到电流会对肌肉收缩产生影响,但是具体效果如何,答主也没试过,在此不表。
By Nothing
8Q
云朵重吗?如何测量一朵云的重量?
by 萱A
云
一般是指大气层中 包含其他多种较少量化学物质构成的可见液滴或冰晶集合体,这样的悬浮的颗粒物也被称作气溶胶。讨论云的质量实际就是讨论形成云的气溶胶的质量。由于气溶胶的组成成分,体积复杂多变,因此对其质量的讨论是十分复杂的。
对于气溶胶,一般用质量密度的概念进行描述。对于有多个组分的气溶胶体系,简单来说,其质量密度可以认为是多种组分质量密度相对于组分含量的加权平均(类似于期末考试平均分的计算)。因此,对存在云朵区域内的气溶胶不同组分进行含量和颗粒直径进行测量,通过加权平均的方式,可以大致得出云朵的质量密度。
假设空中存在一个体积是1立方米的云朵,直观来看,云能够浮在空气中,意味着这种气溶胶的密度是要低于或者等于空气的。这里我们取等于空气的密度1.29kg/m3(这里我们的假设都是非常简单的,实际情况可能非常不同)。因此,一朵体积为1立方米的云朵其质量约为1.29kg,大约相当于1L矿泉水或者五个苹果的重量。
By 哈士奇不是狗
本期答题团队:
物理所 Nothing、哈士奇不是狗、Major Tom
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编辑:望江楼
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