風(fēng)凝
在我們生活中,存在著很多不起眼的小孔。它們不起眼得使我們從未過多地關(guān)注過它們、仔細(xì)地觀察過它們。可是同學(xué)們知道嗎?看似默默無(wú)聞的它們,卻含有很多大學(xué)問,有些小孔在關(guān)鍵的時(shí)候甚至能救人一命哦!
筆帽上的救命孔
在拿起筆寫字時(shí),不知道同學(xué)們有沒有留心注意過你手中的水筆或者圓珠筆的筆帽?筆帽上都有一個(gè)小小的孔。為什么筆帽上要留一個(gè)小孔呢?
或許,同學(xué)們會(huì)覺得,這根本就是一種隨意的設(shè)計(jì),抑或是為了調(diào)節(jié)空氣壓力、防止墨水干涸。這的確有一定的道理,但這個(gè)設(shè)計(jì)的根本目的卻非常簡(jiǎn)單而獨(dú)特——降低窒息死亡的風(fēng)險(xiǎn)。
相信有些同學(xué)有咬筆帽的習(xí)慣,而且有很多人都喜歡這么做。在咬筆帽的過程中,我們有可能不小心會(huì)將筆帽吞進(jìn)去。如果筆帽不慎卡在氣管里,就有可能致命!而在筆帽上增加一個(gè)小孔,就增加了空氣流通。即使有人不慎把筆帽吞進(jìn)了氣管,也依然能夠呼吸——這是一個(gè)能切切實(shí)實(shí)拯救生命的設(shè)計(jì)。
據(jù)美國(guó)一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果顯示,每年大約有100位美國(guó)人因?yàn)橥滔鹿P帽窒息而死。而過去,這個(gè)數(shù)字更大?,F(xiàn)在,有很多制筆公司都參照了這種做法,在筆帽的頂端增加了稍大的洞。
如果不慎將筆帽吞入,請(qǐng)用力拍打肩胛骨。拍打過程中產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)能夠使筆帽移位,使病患能夠呼吸。如果病患不能自行拍打肩胛骨,請(qǐng)立即撥打急救電話。
早在2008年4月1日,中國(guó)學(xué)生用品第一部強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——《學(xué)生用品的安全通用要求》實(shí)施,并規(guī)定:1.筆帽尺寸足夠大(筆帽沿軸線垂直進(jìn)入直徑為16毫米的環(huán)形量規(guī)時(shí),不通過部分大于5毫米);2.筆帽體上需要有一條連續(xù)的至少6.8平方毫米的空氣通道;3.筆帽應(yīng)在室溫最大壓力差1.33千帕下最小通氣量為8升/分鐘。滿足以上條件的筆帽才是合格產(chǎn)品,才不會(huì)導(dǎo)致窒息的危險(xiǎn)。
塑料凳上的拉力孔
這種塑料凳是生活中常見的,和筆帽一樣,中間也有一個(gè)圓孔。這又是為什么呢?
我們知道,塑料凳經(jīng)常是需要疊放在一起的,如果沒有這個(gè)孔的話,就會(huì)形成一個(gè)密閉的空間,氣壓差會(huì)導(dǎo)致很難將一整疊凳子拉開。憑你一人之力想對(duì)抗大氣壓力,未免有點(diǎn)太天真了。摞凳子的時(shí)候,也很難摞緊實(shí)。但凳子上有這么一個(gè)小孔,就沒有大氣壓力差,拉開是相對(duì)容易做到的。
“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”不知道同學(xué)們是否了解?實(shí)驗(yàn)中,球內(nèi)部的真空導(dǎo)致拉開兩個(gè)半球需要很強(qiáng)的力。雖然自然摞起來(lái)的凳子中間不會(huì)是真空的,但被拉開前內(nèi)部空腔氣壓會(huì)降低,形成類似效應(yīng)。
也許,有同學(xué)會(huì)疑惑:為了消除上面提到的效應(yīng),完全可以開任何形式的孔??蔀槭裁催@個(gè)孔一定要是圓形的,而不是其他形狀呢?
其實(shí),這跟飛機(jī)舷窗是圓角柜形的道理是一樣的。方形或者其他帶角的孔受力會(huì)比較集中。在受壓時(shí),很容易破損。因?yàn)閳A形受力均勻,哪怕坐在上面是有噸位的重量級(jí)人馬,也能將受力分散出去。加上圓形的模具制造也比較簡(jiǎn)單,所以最終就選定了圓形。
其實(shí),圓孔的大小在設(shè)計(jì)的時(shí)候也是非常講究的。圓孔太大的話,會(huì)讓塑料凳承受壓力不夠,太小的話又會(huì)伸不進(jìn)手指。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)背后竟然有這么多的學(xué)問,同學(xué)們?nèi)f萬(wàn)沒想到吧?
機(jī)窗上的呼吸孔
坐過飛機(jī)的同學(xué)可能仔細(xì)觀察過,飛機(jī)的窗戶上都有一些小孔??芍劣诹粲羞@些小孔有何作用,或許同學(xué)們還不是很清楚。
大多數(shù)商用飛機(jī)的客艙窗戶均由外層、中層和內(nèi)層玻璃組成。不過,這三層窗戶中只有外層窗戶和中層窗戶屬于結(jié)構(gòu)窗戶。這些結(jié)構(gòu)窗戶的周邊均由橡膠進(jìn)行封閉并被安置在飛機(jī)的機(jī)身上。這三層窗戶的組合密封,導(dǎo)致外層窗戶和中層窗戶之間留有微小間隙——這是兩層窗戶氣隙設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組成部分。其中,外層窗戶為主要結(jié)構(gòu)窗戶,承受著飛行過程中的機(jī)艙氣壓。
外層窗戶是最主要的結(jié)構(gòu),這意味著,在正常情況下,外層窗戶承受了艙內(nèi)增壓帶來(lái)的所有壓力。內(nèi)層窗戶是為了防止外層窗戶破裂而設(shè)置的故障保險(xiǎn)裝置,但外層窗戶破裂的情況極其罕見。
當(dāng)飛機(jī)在海拔10 668米的高空飛行時(shí),大氣壓約為2 344千克每平方米。人體在這么高的海拔和這么低的氣壓下無(wú)法正常工作,因此在客艙內(nèi),壓力由人工維持在7 586千克每平方米左右——大約為你在2 134米的高空感受到的氣壓??团搩?nèi)外的氣壓差異越大,飛機(jī)各部位承受的壓力也越大,包括它的窗戶。
了解到這些之后,中層窗戶玻璃上的小孔功能就很明顯了:它是一個(gè)排放閥,能平衡客艙與中層窗戶和外層窗戶之間的氣壓。這個(gè)小孔能確保在航行過程中艙內(nèi)壓力只作用于外層玻璃,因此,為了以防萬(wàn)一,才保留了中層窗戶。這種組裝形式構(gòu)建了一個(gè)最安全的環(huán)境,可以確保中層窗戶受損后飛機(jī)還能安全著陸。
此外,舷窗上的“呼吸孔”還可以起到防霧排濕的作用,所以我們?cè)陲w機(jī)上才能夠看到清晰的云上美景。