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有一天,我突發(fā)奇想:如果咱們?nèi)袊?guó)每一個(gè)人都爬到兩米高的梯子頂端,然后同時(shí)跳下來,能不能改變地球的運(yùn)行軌道呢?請(qǐng)問大博士,這能行嗎?
——四川省德陽市旌陽區(qū)西街小學(xué)戴曉明
大博士:這真是個(gè)有趣的問題。這里其實(shí)有兩個(gè)問題,第一個(gè):跳下來的撞擊力有多強(qiáng)?第二個(gè): 如果撞擊足夠大時(shí),能不能改變地球的運(yùn)行軌道?
要計(jì)算人受地球引力向下落的動(dòng)能是件很容易的事情。假設(shè)12億多中國(guó)人的平均體重是68千克,那么他們從兩米高的空中一起跳下來,撞擊地面的能量大約是16 億焦耳,這個(gè)能量大約相當(dāng)于芮氏分級(jí)第五級(jí)的中度地震釋放的能量。這樣的地震千百萬年來時(shí)常發(fā)生,然而科學(xué)上沒有證據(jù)顯示地球的運(yùn)行軌道偏離了。
其實(shí)無論多大的能量都不能改變地球的運(yùn)行軌道。地球持續(xù)繞太陽高速運(yùn)動(dòng),是因?yàn)榈厍驌碛心骋粩?shù)量的動(dòng)量,意思是說: 地球擁有某一數(shù)量的質(zhì)量與速度(動(dòng)量就是質(zhì)量與速度的乘積)。我們的行星帶著被地球引力吸住的每一樣?xùn)|西一起移動(dòng),包括跳躍的中國(guó)人與秋千上的空中飛人。我們?nèi)际峭淮蟠拥馁|(zhì)量的一部分,不論多少數(shù)量的跳上跳下都不能改變地球的總質(zhì)量,也不能改變地球的速度,因?yàn)槿w中國(guó)人都以與地球相同的速度被帶著穿梭在太空中,我們?nèi)荚谝凰引嫶?、相互?lián)系的太空船里。就好像你坐在車?yán)?,不能用手推汽車的擋風(fēng)玻璃而改變車速,更不能在車?yán)锩嫱栖図敹e起汽車。
我家住在18 樓,要坐電梯,可是我時(shí)常擔(dān)心電梯的纜繩會(huì)斷,電梯會(huì)自動(dòng)掉下去。有時(shí)我甚至想:如果電梯開始向電梯井底下墜,我能不能在最后一瞬間向上跳,從而抵消地面對(duì)我的沖擊力?
——河南省鄭州市第一中學(xué)郭風(fēng)
大博士:如果真要能抵消沖擊,那么你向上跳的速度必須和電梯自由下墜的速度相同。然而,這是不可能的。通過計(jì)算,我們知道電梯下墜到接近地面的瞬間速度大約是22 米/ 秒,可即使是最優(yōu)秀的籃球運(yùn)動(dòng)員邁克爾·喬丹,他向上跳的最高速度也只有2 米/ 秒。不過你的擔(dān)心是多余的,因?yàn)殡娞莸匿摾|根本就不會(huì)斷。即使鋼纜斷了,還有裝了彈簧的安全裝置,使電梯最多下墜1 ~3米。
“考不倒的大博士”,嘿嘿,大博士你真會(huì)吹牛。要是你能回答出這個(gè)問題,我就服了你了?!子旰螅瑸槭裁纯諝飧裢庑迈r?
——河北省保定市第一中學(xué)陳俊
大博士: 這有兩個(gè)原因: 一是傾盆大雨,給空氣洗了個(gè)“淋浴”,把那些空氣中的“流浪漢”——灰塵,大部分洗掉了;另一個(gè)原因,是在閃電時(shí),發(fā)生了一場(chǎng)化學(xué)變化——空氣中的氧氣,變成了臭氧。
臭氧也是氧,而且還是氧氣的親姐妹呢: 一個(gè)氧氣分子中,含有兩個(gè)氧原子,而一個(gè)臭氧卻含有三個(gè)氧原子。
當(dāng)你走進(jìn)電動(dòng)機(jī)噠噠轉(zhuǎn)動(dòng)著的電機(jī)房里,關(guān)上窗戶,一會(huì)兒就會(huì)聞到一股刺鼻的臭味。這就是因?yàn)榇罅砍粞醯姆肿?,夾雜在空氣中,到你的鼻子里旅行來啦。臭氧從哪兒來的呢?誕生臭氧的搖籃是電動(dòng)機(jī)。因?yàn)樵陔妱?dòng)機(jī)里,電壓很高,電動(dòng)機(jī)里的電刷老是產(chǎn)生火花,周圍的氧氣受到激發(fā),就變成了臭氧。
雷雨時(shí)的臭氧,也是這樣產(chǎn)生的。雷,實(shí)際上就是一塊帶正電的云,與一塊帶負(fù)電的云遇在一起,發(fā)生放電產(chǎn)生的。云所帶的電荷很多,電位差常常高達(dá)幾億到幾十億伏特,所以常常產(chǎn)生巨大的電火花,把氧氣激發(fā)成臭氧。
濃的臭氧是淡藍(lán)色的,很臭,具有很強(qiáng)的氧化能力。臭氧能夠漂白與殺菌。稀薄的臭氧一點(diǎn)也不臭,反而會(huì)給人以清新的感覺。雷雨后,空氣中就彌漫著少量的臭氧,因此它能凈化空氣,使空氣清新。
在松林里,有許多的松樹脂,很容易被氧化放出臭氧,因此,有的療養(yǎng)院就常常設(shè)在松林里。