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一个动物学家来学校做讲座，当问到他为什么只有一条腿的时候他说：“当年我为了证明鱼不睡觉，就用棍子去敲一个大鱼的头。鱼看起来并没有睡着，它攻击了我的左腿。” ，”所以您证明了鱼不睡觉？”“不是，我证明了鳄鱼不是鱼。”所以鱼到底谁不睡觉呢？让我们小编来告诉你答案。 天平能在太空中测质量吗？ by 豆虫 不能呦！～(￣▽￣～)~为什么能用天平测量质量嘞，公式是这样的m＝G/g，物体的质量等于物体所受的重力与其所在位置重力加速度的大小之比。其中，物体所受的重力由天平对物体的支持力得出，这是一对平衡力，大小相等。而天平对物体的支持力与物体对天平的压力是一对作用力与反作用力，大小相等。在太空中物体处于完全失重状态，对天平没有压力，也就无从测得物体的质量。 为什么同样的气温，小雪落在水泥路面上很快化成水，落在土地上就不会化？ by GoDle*董泽 我们知道，固体主要依靠传导传热：两个互相接触的固体物质，温度逐渐变得相同。而液体、气体能够流动，对流在热传递过程中发挥主要作用：液体中高温部分和低温部分之间发生对流，从而使得液体温度趋于一致。我们发现，对流很弱的液体和气体，对于是很难传热的。就像冬天的大棉被：一层厚厚的，松软的棉花，中间充满了的空气，这样的空气对流很弱。对于南方的孩纸来说，这是过冬必备的神器。一部分同学可能经历过这样的问题：羽绒服破了一个小口，进了水，虽然后来把衣服弄干了，但是却没有以前那么保暖了。大家有没有想过这是为什么呢？ 问题很清楚了：水泥地面向雪花传热，比起土地向雪花传热较快，主要原因是：水泥地面中间，水泥地面和雪花之间的空气很少，而土地中间有足够多的空隙容纳空气。对流较弱的空气传热很慢，因此水泥地面向雪花传热快一些，雪花也就能更快融化。 类似的例子还有水壶：暖壶的塞是木塞，能够有效阻止传导传热；内外壁之间抽成真空，阻碍了对流传热；内壁镀上一层金属（银或是铝），像是一面镜子，阻断大多数辐射传热。综合三方面，暖壶能够有非常好的保温效果。 为什么杯子中液面的边缘总是高于中间一点点？ by 实验班某同学 同一种液体，能润湿某些固体的表面，但对另外某些固体的表面就很难润湿。例如，水能润湿玻璃，但不能润湿石腊。造成浸润现象的原因，可从能量的观点来说明润湿现象。附着层中任一分子，在附着力大于内聚力的情况下，分子所受的合力与附着层相垂直，指向固体，此时，分子在附着层内比在液体内部具有较小的势能，液体分子要尽量挤入附着层，结果使附着层扩展。附着层中的液体分子越多，系统的能量就越低，状态也就越稳定。因此引起了附着层沿固体表面延展而将固体润湿。这是浸润现象的一个表现。当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面延伸。当接触角θ为锐角时，液体润湿固体，若θ为零时，液体将展延到全部固体表面上，这种现象叫做“浸润现象”。润湿现象的产生与液体和固体的性质有关。 如图中所示，左侧侧浸润角是钝角对应的是水银滴在玻璃上的情况；右侧浸润角是锐角对应的是水滴在玻璃上的情况。 如果把水的浸润图竖起来，你就能理解为什么杯子中的水是中间低边缘高了。 鱼是不是永远不睡觉？ by 许 鱼需要睡觉，但是因为鱼自己没有眼睑加上没有快速眼动等特征，所以我们有时候会误认为它没有睡觉。如果读者朋友有养鱼的经历的话，你会发现，当你晚上把灯关闭大约1个小时以后。大部分鱼都会停止或者只有微微的游动，有的甚至直接趴在水底，这就是鱼在睡觉。不过也有例外，比如一些夜行性鱼类像鲶鱼反而是夜间开始捕食，因为它们可以靠灵敏的嗅觉来锁定猎物，到了白天它们就躲起来睡大觉了。仅凭鱼是不是在游动并不能准确判断它是不是在睡觉，鲨鱼在睡觉的时候也可以一直游动。 量子是什么意思？ by 树人 近些年“量子”这个词频繁的出现在我们的视野中，量子通讯、量子计算、量子力学等等，每一个词出来都是带着颠覆性的口吻。到底什么是量子呢？其实量子一点也不神秘，就是最小的不可分割的物理量。比如说光子就是光的单个量子，所以有时候也被称为光量子；类似的,原子中的电子的能量也是离散化的，所以我们也把它叫做量子化的。量子这个词在量子力学诞生之前就已经被多次使用用来描述物理量的最小不可分割单位，但是被广泛应用起源于1900年普朗克试图用量子化的方法去解释黑体辐射。在经典模型下，我们认为能量是连续的，可以被无限分割，在这个前提下建立的模型会遇到“紫外灾难”，无法与实验相符合。但是普朗克通过另外一个前提——能量是一份一份通过最小单位进行辐射建立的模型与实验值完美的符合，从此打开了量子的大门。此后量子力学在物理学上取得了巨大成功，量子这个词也就被很多量子力学下面的分支学科继承下来，进入公众视野，但是这个词本身并没有什么神秘的，就是指离散化的不可分割的物理量的最小单位。需要指出的是，很多东西打着量子的口吻声称具有神秘保健或者包治百病功能的，量子力学可不背锅 = =。 如何理解微元法？ by MCience 微元法可以看成初级版的微积分，它的基本想法是：对于需要和的量，我们可以把它分成很多小份，然后为每一个小份找出一个容易计算的近似值，通过将所有的近似值求和的方式得到我们要求的量的近似值甚至精确值。一般来说，分割的份数越多，得到的结果越精确。以计算圆的面积为例，如果你不知道圆的面积公式必然会觉得无从下手。但是我们可以做圆的内接正多边形，这就可以看成是用多个三角形的面积来近似表示圆的面积，而三角形的面积是相对好求的。从图中我们可以看出，灰色部分是我们取得的近似值和圆的实际大小的区别，但是如果我们增加三角形的个数（也就是增加多边形的边数），灰色部分的面积越来越小。直觉告诉我们，只要三角形取得足够多，我们就能用三角形完全覆盖圆形，这样就能得到圆的精确地面积，我们的目的就达到了。必须指出的是，微元法本身并不是非常严谨，虽然它经常可以给出正确的结果，但想要做到万无一失还是要依靠微积分的知识。 为什么只有部分金属发生焰色反应，而不是全部？ by 末日的终结者 我们先看一下焰色反应是怎么回事。焰色反应是指某些金属元素式其化合物在火焰上燃烧，使火焰呈现出特定颜色的反应。这实际上算一种物理效应，并没有发生化学变化，产生新的物质。 那么这些特定的颜色是怎么来的呢？按原子理论的观点，特征颜色的光（实际上就是特征谱）是金属原子中的电子由较高能级向较低能级跃迁时发出的，其频率与能级差存在关系 焰色反应的物理过程就是这个样子：火焰加热使原子中电子由低能级向高能级跃迁。而处在高能级的电子是不稳定的，按一定概率跃迁回低能级，并发出频率的光。当光的波长处在可见波段（400nm—760nm）时，我们就看到它了，这也就是焰色反应了。由于不同元素会有不一样的能级结构，它们所发出的特征光谱也不相同，因此我们可以用这种方法来鉴别元素。 按这种分析，所有元素都应该可以放出特征光谱，怎么就只有部分金属有颜色反应呢？确实所有的元素都有特征谱，不过我们所能看到的谱的范围太小，只有当特征谱正好处有一部分处在这个范围内时，我们才能看到，这就导致了只有部分元素有焰色反应。 焰色反应不仅仅可以用来鉴别元素，我们过节放的烟花，其五彩斑斓的颜色也由于在其中掺入了特定的金属而发出的。 为什么自感线圈断电自感的感应电流不大于原电流，感应电动势可以大于原电压？ by 麦克斯韦 断电后感应电流不大于原电流的原因是能量守恒：电感通电后会在自身周围产生磁场并将能量储存在磁场中。磁场本身是由电流和电感自身决定的，所以磁场中的能量和电感还有电流都有关系：E=1/2LI^2，其中L是电感大小，I是电流大小。断电后，磁场本身不能再从外界吸收能量，根据能量守恒，磁场内的能量不可能增多，这也就导致感应电流不会大于原电流。另一方面，由于磁场中的能量不可能瞬间消失，所以电感中的电流也不能瞬间变为零。既然这样，电感中的电流需要电动势来维持，又因为电路处于断路状态，电动势的值往往会很大。电动势本身和能量并没有直接关系，所以电动势比原电压大并不奇怪。  本期答题团队： 物理所 螳吉呵呵、可爱的你、Fi、望江楼 北京理工大学 CJP 写下您的问题，下周五同一时间哦~ |
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