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小学生作文惊动微信官方,计步背后竟然隐藏了这么大的秘密!

 天竺缘 2017-03-22

一直以来,有一个问题深深困扰着营营——微信究竟是运用了什么高科技才能实现计步的呢?

近日,杭州一同学的作文引起了微信官方的注意,官方居然还顺道揭秘了这一原理!

微信计步背后的秘密:加速度

一般来说,抬腿迈出一步的时候,加速度是最大的。我们把它放到一个坐标轴上,加速度的变化看起来就像一个cos波形。

即使看似匀速的闲庭信步,对我们携带的设备来说(如手机、运动手环),每一步都经历了过山车般的 ' 加速度 ' 变化。

(x 轴表示时间,y 轴表示加速度)

两个波峰之间,可以被认为是一步。如果连续出现了 8 个(不同硬件厂商有不同标准)波峰,就可以基本确定这个人在运动状态。设备就开始把这些前面的波动以及后面的波动,算成步数。

这就是最基本的计步原理了。

困扰我们多年的“微信计步”之谜,

经官方这么一解释,营营恍然大悟:

一切看似不可思议的现象,

背后都有着独特的物理原理!

那么,还有哪些物理原理穿上了“高大上”的外衣蒙蔽了大家的眼睛呢?

今天,营营给大家整理了一些“holly high(好厉害)”的问题,看看你能答(猜)出几个吧~

问题一:小球为什么不见了?

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原理分析

让球隐身的关键在于折射率。

这里的小球是高吸水性材料,吸水性太强,

以至于吸满水后折射率已经和纯水没有多大差别,

因此当浸入水中时,小球就与背景融为一体了。

事实上,只要调配一种折射率合适的液体,

用同样的方法也可以让玻璃棒消失不见。

植物油+婴儿油就是一种可行的方案。

实验危险系数

很低。这些高吸水性材料广泛地应用在生活用品中,只要避免误食、误吸,就不会有什么危险。

问题二:如何滴水成冰?

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原理分析

结晶过程需要一些凝结核的引发。

纯净的水放在光滑洁净的容器中冷冻时,

由于缺乏凝结核,可在低于凝固点后保持液态,

形成过冷水。而过冷水受到扰动、凝结核引入后,结晶就会迅速发生。

实验危险系数:

很低。居家物理实验好选择,记得要用纯净水。

问题三:从前有一块锡,

为什么看到营营就马上转粉了?

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原理分析

你是否听过“锡纽扣在严寒中变成粉末”的故事?

这张动图呈现的就是这个过程。

随着温度降低,

金属锡会逐渐转化成另外一种同素异形体——

不具有金属特性的灰锡粉末。

这个过程也被叫做“锡疫”。

在锡中加入锑或铋可以抑制灰锡的产生。

实验危险系数:

很低。不过,把锡器冻成粉末还是挺浪费的……

问题四:这是什么?!

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原理分析

水转印技术

通过水将平面印刷图文转印至不同材质物体表面。

首先在塑料薄膜上印刷图案,然后将薄膜平铺在水面上,喷洒活化剂溶解破坏薄膜,再把需要转印的物体慢慢压入水中,这样图案就会贴在物体表面。很多纹身贴纸也可以看作一种水转印,爱美的妈妈们还可以自己在家做个水转印美甲

实验危险系数:

低。活化剂成分为有机溶剂,易燃,吸入可能带来不适,喷洒时应注意防护。

问题五:这是“绿舌头”雪糕的生产过程吗?

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原理分析

这张图来自一个超疏水涂层材料的宣传短片。

板的四周涂有超疏水涂层。

中间没有涂层的部分材料与水的亲和性比较好,

水可以铺展开来。

有涂层的部分,材料与水彼此亲和性很差,

因此旁边的水就呈现出向内回缩的趋势,

减少与疏水涂层的接触。

实验危险系数:

很低。如果想试试接地气的简易疏水涂层,洗洁精是个不错的选择,它可以帮你防止镜子起雾 。

问题六:鸡蛋为什么只熟一半?

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原理分析

电磁炉的工作原理并不是让自己升温,

而是用电磁感应加热。

电磁炉先将市电转化为高频交流电(20~40 kHz,对于交流电属于高频,但对于无线电波属于低频,所以电磁辐射少)。

然后交变电流通过线圈建立交变磁场,交变的磁场感应出涡旋的电场。此时将导体放在线圈上的话就会形成涡电流,涡电流流过导体时因电阻产生焦耳热。

空气、蛋白质、陶瓷等非导体有很高的阻抗,因此电磁炉几乎不在它们上面输出功率。

所以,直接把鸡蛋打在电磁炉上是熟不了的,陶瓷或玻璃锅也不能被加热。

实验危险系数:

低。电磁炉应远离收音机、电视机、手表、磁带、铁质的餐具等,安全起见也不要放在任何金属平台上使用。

问题七:空气能熔化金属?

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原理分析

这是电磁感应加热和电磁悬浮的双重现象。

电磁感应加热,是利用电磁感应现象,把金属放在快速变化的磁场中,从而在金属中产生涡电流。电流流经金属自己的电阻而发热,最终将金属熔化。

在这里,快速变化的电场,本身就是通过把交变电流通过粗大铜线圈而获得的。使用的电流功率为1.6千瓦,频率为204kHz。这枚铝块重2.6g,可以加热到1200℃,熔化是足够了。

这个现象不光是为了好玩,由于它使得小块金属在不接触任何加热元件的情况下就可以零污染熔化,所以在工业上也有用途。

实验危险系数:

中。需要一定电工基础,灼热金属也可能导致严重烫伤

问题八:这是固体还是液体?

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原理分析

玉米淀粉与水的混合液是一种具有胀流性(dilatant)的非牛顿流体。

缓缓施力时它表现得像液体,而瞬间施力则会让它呈现固体的模样。

你可以把它想象成一团面粉,当你把面粉抓起来的时候,面粉颗粒会缓缓从指缝流走,此时颗粒是分散的,呈现液体的特性。而当你一拳打在面粉上时,颗粒会互相挤压而使阻力增大,呈现固体的特性。

有人曾把玉米淀粉液体放在低音喇叭上看它跳舞。不仅如此,人还可以快速跑过加入大量玉米淀粉的流体,但如果站在上面不动则会陷下去。

实验危险系数:

很低。不过,陷进玉米淀粉浆可能不太容易爬出来,请当心。

问题九:下图是p的吗?

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原理分析

液体的压强来源于液体所受的重力,

失重状态下液体不再对瓶壁产生压力,

因此小孔喷出的水柱在自由下落时会逐渐消失。

这个实验听起来太简单了?

那么让我们来换一种更高大上的解释:

根据广义相对论的等效原理,惯性力场与引力场的动力学效应是局部不可分辨的,在瓶子自由下落的参考系中,惯性力消除了瓶子所处局部时空范围内的引力作用,此时已经看不见引力场的存在了。

实验危险系数:

很低。在家也可以进行的物理实验,不过要小心别被瓶子砸到……

问题十:这是假气球吗?

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原理分析

这是在重现一种独特的流体力学现象,它被称为“薄饼弹跳”(pancake bounce)。这种现象最初是在超疏水表面上观察到的。

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如果仔细观察这些弹跳的小水滴,一般会看到它们在撞上疏水表面之后先是被“压扁”,然后再逐渐回缩,恢复原来的形状,再从表面上弹起来。

但是,在特定情况下,小水滴却会以截然不同的状态蹦起来——它们在腾空时依然保持着被“压扁”的样子,这就是“薄饼弹跳”(pancake bounce)了。

这个实验简便又直观,你也一样可以自己动手,制作在钉板上蹦跳的水球。

不过要注意:

这个实验并非总能成功。研究者表示,超过1.5米的下落就会让水球破裂,钉子太少或是气球膜不均匀时,气球也可能会破掉。小心不要弄得一身水哦。

以上十个问题是不是让你怀疑自己学了假物理?

其实,就像营营刚才说的:

一切看似不可思议的现象,

背后都有着独特的物理原理。

生活中一定要多多思考哦~

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