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        打破腦洞的奇妙“物理題”

        2020-08-02 11:02:50姑蘇
        意林·少年版 2020年13期
        關(guān)鍵詞:灰姑娘電梯

        姑蘇

        你的腦中是不是時(shí)不時(shí)地冒出一些奇奇怪怪的疑問(wèn)呢?一起來(lái)看看科學(xué)研究者是如何有理有據(jù)地回答那些天馬行空的“物理題”的吧!

        1.童話(huà)故事中的灰姑娘穿著水晶鞋逃跑,真的可以實(shí)現(xiàn)嗎?

        假定灰姑娘的水晶鞋材質(zhì)是常用的鈉鈣玻璃。

        如果灰姑娘穿著水晶鞋保持不動(dòng),高跟鞋的跟不論多高都沒(méi)問(wèn)題。如果她穿著水晶鞋正常走路,想要讓水晶鞋不因受力過(guò)大而折斷的話(huà),水晶鞋的跟高只能是3.44~13.8cm。如果她想跑步而保證水晶鞋不碎,這雙鞋的跟高只能是1.15~4.61cm,否則跑兩步就會(huì)斷開(kāi)。

        2.如果失控的電梯在做自由落體運(yùn)動(dòng),里面的人在電梯即將落地時(shí)跳起,電梯在人落地前落地,那么此人會(huì)受傷嗎?

        答案是肯定的。男子背越式跳高世界最高紀(jì)錄是2.45米,運(yùn)動(dòng)員在有助跑的情況下實(shí)際重心升高不到2米。一個(gè)人在自由落體的電梯里,下蹲都是無(wú)法完成的動(dòng)作。假設(shè)電梯從10米高的地方失控,且天花板不存在(跳躍高度不受天花板限制),一個(gè)人還可以在電梯內(nèi)原地向上蹦2米,而他蹦完之后速度抵消的效果,只是相當(dāng)于電梯從8米高的地方開(kāi)始失控,結(jié)果是一樣的。因?yàn)檎嬲屓嗽谙聣嬰娞堇锸軅牟皇撬俣?,而是加速度?/p>

        3.一只蒼蠅在汽車(chē)?yán)镲w,沒(méi)有附著于任何東西,它為什么會(huì)跟汽車(chē)保持一樣的飛行速度?

        其實(shí),行駛中的汽車(chē)?yán)锏纳n蠅,并不是沒(méi)有附著于任何東西,它是附著于空氣的,而空氣附著于汽車(chē)。其實(shí)常見(jiàn)的一類(lèi)問(wèn)題都可以用上面這句話(huà)回答。比如,為什么飄在空中的熱氣球還是會(huì)跟著地球自轉(zhuǎn)?因?yàn)榭諝庖苍诟厍蜃赞D(zhuǎn)。

        4.外星人的眼睛有沒(méi)有可能接收紅外線或紫外線?他們的視野會(huì)不會(huì)更寬闊?

        地球上有一種色彩艷麗的雀尾螳螂蝦,其視覺(jué)感受器可達(dá)16種,其中6種可分辨普通顏色,6種可分辨紫外線,還有4種可分辨圓偏振光(這種光波呈螺旋狀傳播)。其實(shí),視覺(jué)方面的能力與生物擁有的視覺(jué)感受器種類(lèi)直接相關(guān),且往往與其生活環(huán)境及生存需求密切相關(guān)。人類(lèi)擁有負(fù)責(zé)感應(yīng)光強(qiáng)的視桿細(xì)胞和負(fù)責(zé)捕捉顏色的三種視錐細(xì)胞;狗和貓更關(guān)心黑夜里捕捉獵物的能力,因此對(duì)顏色需求不大,故視桿細(xì)胞更發(fā)達(dá)而視錐細(xì)胞種類(lèi)比人類(lèi)少;蜜蜂和蝴蝶需要在花間采蜜,因此它們可以在紫外線圖景下分辨各種花瓣;響尾蛇需要精確感應(yīng)溫度變化、判斷獵物位置,紅外視覺(jué)對(duì)其非常重要。

        同在一個(gè)地球,生物尚且“各懷絕技”,假如存在外星人,他們又會(huì)有怎樣的生理結(jié)構(gòu)呢?

        聶勇摘自《青春期健康》

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