怎么才能成为抓娃娃高手?| No.209


在各种商场或电玩城门口总有一排娃娃机我们的脚步就这样不知不觉被吸引大力出奇迹、甩钩子大法……各种抓娃娃的攻略层出不穷但是脑子:我会了手:不,你不会今天我们就来教大家史上最“专业”的抓娃娃大法
Q1
喝茶的“回甘”是怎么回事?
by 多次提问落榜选手
答:
不知道大家有没有这样的感受,喝茶的时候,入口微苦,细品之后却发现带甜,也就是题主所说的“回甘”现象。
茶叶中的茶碱、茶多酚就是这苦味的来源,而喝茶的时候我们也经常能闻到香味,则来源于茶叶中含有的糖苷类物质。这种物质在口腔上会发生水解反应,产生糖和苷元(香气分子)。而水解产生的糖就是回甘的由来。此外,茶叶中本身就含有糖类和氨基酸,也是其甜味的来源。当然这现象也和每个个体口腔对味道的敏感程度有关。
by Aaron Chen
Q.E.R.
Q2
如何才能更好地在娃娃机里夹到娃娃?
by 回忆 [童年]
答:
抓娃娃可以说是每次去电玩城的经典必玩项目了!玩过抓娃娃的朋友们都知道抓娃娃主要分为以下几步:投币、抓取和运送。而抓娃娃的难度就在于抓取和运送,这里我们唯一能利用的工具就是娃娃机里的那个爪子。爪子的位置和抓取力是决定我们最后是否可以成功抓到心爱的娃娃的关键。通常在放爪子之前我们需要在娃娃机的各个方位进行观察来确定爪子的位置是否在对准了想抓的娃娃,如果只从正面看的话我们对于爪子前后的位置分辨可能会出现误差导致抓不到娃娃。不过只要位置找准了,基本上都能抓到娃娃的大半个身子或者脑袋。但是!即使位置找得再完美,爪子抓不住娃娃也是白给[允悲]。商家通常会通过电压和一些程序在爪子的抓取力上做调整,比如刚抓起来的时候抓取力比较大,在运送过程中抓取力比较小,导致明明抓起来了却送不到出口,这也会让我们产生一种下一把就能抓到的感觉,然后不断尝试。面对仿佛得了重症肌无力的爪子,我们能做的就是通过尝试掌握爪子抓取力的规律,只要不是全程肌无力的爪子,我们把握时机争取在爪子的抓取力还比较大的时候平稳地把娃娃送到出口就好啦!
当然,实际操作起来其实还是有相当难度的,而且不同娃娃机的爪子设置不同,也许这台机器上的规律换个机器就不适用了,所以最好的办法就是——抓离出口近的“幸运儿”,只要抓起来,而且娃娃的高度也就在出口边上,让运送过程尽可能短,就有机会得到娃娃,如果出口附近没有合适的娃娃,也可以多尝试几次把中意的娃娃一点点送到出口。也有在爪子放下来之前使劲晃动爪子,然后在抓娃娃的时候把娃娃甩出去的操作,但是这种操作不确定性较大,成功率较低(也有可能是我操作不行),求稳的朋友建议采取就近原则。最后祝大家都能抓到自己心爱的娃娃!
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q3
为什么煮水不会溢出来,煮面和煮粥就容易溢出来?
by 马祥越
答:
如果大家仔细观察过煮水的过程,我们认为这是一个恒压过程,随着水温的升高,大部分气体的溶解度会下降,也就是我们会看到靠近加热端的水中出现气泡,并逐渐变大。同时,由于远离加热端的一侧温度相对较低,气体在水中溶解度就较高,从而我们会看到随着温度升高,底下的气泡会上升,随着温度越升越高,多余的气体就会排出去。而水煮开后,此时会是水和水蒸气共存的体系,也就是煮沸后我们看到的气泡。
而煮面和煮粥的过程中,因为也有水分的存在。温度的上升也会伴随着上述多余气体排出的过程,但是面和粥的表面存在一种薄膜,抑制了气体排出,因此气体就会把薄膜一直往上顶,从而导致溢出来。而这层薄膜主要来源于面和粥中的大分子(淀粉、蛋白质等),一端亲水,一端疏水,在表面上出现了一种稳定的气泡结构。这种现象的机制被称为Marangoni effect(马兰格尼效应):一个正在蒸发的液滴,周围会有一个蒸汽梯度分布,两个液滴靠近的地方蒸汽浓度高,远离的地方蒸汽浓度低。而空气蒸汽浓度越高,蒸发速率越慢,因此在两个液滴靠近的地方,蒸汽浓度高,蒸发速率慢,水含量就高了,而根据Marangoni effect,在表面张力不同时,会有一个力由表面张力小的地方指向表面张力大的地方。因此就出现了我们看到的一层薄膜。
by Aaron Chen
Q.E.R.
Q4
文件扩展名不同的本质是什么?
by 兔子先生
答:
文件扩展名(filename extension)也称为文件的后缀名,是操作系统用来标记文件类型的一种机制,在Windows系统下,扩展名还可以告诉操作系统默认用什么软件打开文件。通常来说,一个扩展名是跟在主文件名后面的,由一个分隔符(英文句号)分隔。扩展名可以被认为是一个类型的元数据,文件扩展名可以让系统决定当用户想打开这个文件的时候用哪种软件运行。
文件扩展名是一个常规文件名的重要构成部分,但一个文件并不一定需要一个扩展名。只是对于打开文件操作,没有扩展名的文件需要手动选择程序去打开它,而有扩展名的文件会自动用设置好的程序(如有)去尝试打开。另外,文件扩展名可以随便更改。把一张图片的扩展名更改为TXT的文件,文件依然存在,但你用文本文档软件却打不开这个文件,因为这个文件的信息没有变,即使还是txt的拓展名,你用图片软件依然能打开它,当然为了方便,我们还是要赋予它正确的拓展名。
虽然没有扩展名也是没有任何问题的,但是推荐用扩展名,因为扩展名不仅可以让操作系统知道该用什么软件打开文件,更重要的是可以让用户一眼就看出来这是什么类型的文件。虽然扩展名可以随意修改,但是不推荐修改扩展名,如果想要从一种扩展名更改为另外一种扩展名可以通过格式转换的软件或者命令。
by 懒懒的下午三点半
Q.E.R.
Q5
为什么铅笔大面积涂写到纸上会反光?
by 好学的小林
答:
反光的现象的出现是因为发生了镜面反射,其实不一定要大面积涂写到纸上,涂答题卡的小伙伴可能有过在答题卡选项框内就能够涂出反光的效果,这种情况一般在使劲涂写或者多次反复在同一个区域涂写是发生。
由于铅笔芯的主要成分是石墨和粘土,两者都具有较强的延展性,尤其是石墨,当使劲在纸上涂写时,增大了对纸面的压力,相对滑动时的动摩擦力较大,剥离下来的石墨和粘土颗粒较多,在局部地区形成较厚的石墨粘土层,上表面则由于延展性的存在形成较为光滑的平面,发生镜面反射出现反光现象。多次涂写时,与此类似,反复摩擦掉落的石墨颗粒填补了空隙,上表面由于延展性也在多次摩擦过程中变得光滑,发生镜面反射出现反光。
by 勿用
Q.E.R.
Q6
请问如何用测地线求距离。能举例子吗?
by 老款UFO要充电
答:
通俗地讲,测地线就是在给出了“曲线的长度”这一概念之后,连接两点的曲线中路程最短的那一条。例如平直空间中的测地线就是直线段,球面上的测地线就是大圆的劣弧,如此等等。总体来说,用测地线求出两点距离分为以下两步:
解出测地线方程。
根据测地线方程的解计算结果。
(大象塞进冰箱既视感(雾))
话虽如此,但在一般情况下,测地线是难以求出的,因此求出两点间的距离也是困难的。只有在一些特殊情况时,我们可以运用技巧(或者暴算)来完成这些工作。例如(真空中的球形鸡(划掉))平直空间中的直线段和球面上的劣弧。
在第一步中,我们需要求解一个方程组:
其中
是一个参数(我们可以让它从
开始,并假设它到
结束),
是坐标。
被称为度规张量,它是事先给出的。
被称为黎曼联络,它是可以从度规张量得到的(不过要算很多张纸就是了(大雾))。
这个方程组的解并不唯一,为了得到我们需要的测地线,它还应该满足以下两个条件:
这条曲线以我们想要求距离的两点为起点和终点。
这条曲线是最短的。
若曲线满足了条件1,则s=0和s=t就正好对应了我们想要求距离的两点。而条件2唯一地确定了这两点之间的距离。不过大多数情况下,我们只能通过计算机求方程组的数值解来完成第一步(sigh)……
如果第一步已经完成,那么第二步就是简单的了:
曲线C的长度为
而从第二个方程可以得到
因此,我们想要的测地线的长度正好是结束时参数s的值,在第一步已经确定了t的情况下,直接利用l=t就能完成第二步(就跟关上冰箱门一样简单(确信))。
下面以球面为例说明。对于球面,我们已经完成了第一步(可喜可贺)——我们知道它的测地线就是大圆的劣弧。通过选取合适的球面坐标,我们总能把待求的两点放在赤道上,并让起点落在
处,唔,在这个例子里不如就让终点是
吧(滑稽),那么这时测地线的方程为:
而参数
的终止时刻
,因此测地线长度(两点间的距离)就是
了。
by AgD
Q.E.R.
Q7
原子内部大部分地方都是空旷的,为什么中微子可以穿透人体,但是光子却不能?by 徐奥雯
答:
如图所示,原子核与电子在原子中占据的空间十分少,大部分空间都是空旷的,为什么光子无法穿透人体而中微子可以呢?

考虑微观情况下光子的穿透力,光子的穿透率主要与光子的能量有关,发现随着波长减小,光子能量升高,其穿透能力增强,比如可见光不能够穿透纸张,X射线可以穿透薄铝板,伽马射线可以穿透人体。在粒子物理标准模型中,光子作为传递者参与电磁相互作用,电磁力是一种长程力,相对强度是弱相互作用的约1013倍。在光子进入物质时,随着光子频率的升高,依次可能发生的相互作用形式可能有光热效应,光电效应,康普顿散射,正负电子对效应等等,这些相互作用使得光子的能量衰减或者运动方向发生改变,当物质达到一定厚度时,光子就无法穿透物质了。

与光子不同的是,中微子属于电中性的轻子,穿过原子时不会受到电磁力的相互作用,质量很小,非常接近于零,引力作用很弱,基本只受到弱相互作用影响,由于弱相互作用力程较短(<10-16m),只有当两个费米子(质子/中子,电子,中微子)挨得非常近时才会发生弱相互作用。在原子世界中,由于原子核和电子都很小,中微子更小,它们几乎很难发生碰撞,那么发生弱相互作用的概率就很低了。据估计,在100亿个中微子中,只有一个中微子会与物质发生反应。由于中微子不参与电磁相互作用,因此一般的直接观测无法察觉,实验上利用中微子水中的氢原子核(也就是质子)发生反应,产生一个中子和一个正电子,通过探测产生的正电子来对中微子进行计数,推算反应率。日本神冈中微子探测器,就是在地下矿井中装了5万吨的纯水来进行中微子的探测实验。

by 勿用
Q.E.R.
Q8
可以利用摩擦起电制作发电机吗?
by 匿名
答:
可以哟!
生活中常见的电磁发电机利用的一般是法拉第电磁感应定律,当闭合电路的磁通量发生变化时就能产生感应电流(或者说导线切割磁感线产生感应电流),利用这个原理进行发电的形式主要有火力发电,水力发电,风力发电以及核电等等。通过电磁感应,将机械能转化为电能,用于人们日常生活所需和工业生产。
除此之外,还有许多微观电流效应,比如光电效应,温差电效应(热电效应),压电效应等等,原则上讲,这些效应都能够实现其他能量向电能的转化,具有实现发电机的潜力,并且实现了相关的应用,比如太阳能电池,压电陶瓷。
摩擦发电机,利用的就是材料间的摩擦起电效应。中科院王中林院士于2011年发现表面上修饰着纳米结构的塑料薄膜之间相互摩擦切磋时就有静电产生,其产生的电压电流是压电效应产生的数十倍,实验获得的机械能转化效率是55%,总转化功率数值可以达到85%。由于摩擦起电的效应十分常见,对于选材要求不高,可以实现大规模生产,同时可以将一些常规方法无法实现转化自然现象或者人类忽视的活动利用起来,具有很大的应用潜力和优势。17年实现了基于摩擦纳米发电技术的稳定实用的波浪能发电网络装置,有兴趣的小伙伴可以参考文献:Nano Energy, 2017. 39: p. 9-23
参考:微能源巨能量
by 勿用
Q.E.R.
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#本期答题团队
物理所:Aaron Chen、懒懒的下午三点半、勿用清华大学:AgD
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编辑:他和猫
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