by 匿名
答：Q2从技术上讲，所有塑料都是可降解的。但出于实际目的，只有那些在较短时间内（通常是几周到几个月）降解的材料才被认为是可降解的。例如有研究认为，聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全降解。
由于高分子的降解需要一定的条件（这些条件使得高分子降解缓慢），而我们又生活在一个充满微生物的世界，因此科学家想到我们为什么不让微生物帮助降解塑料呢？如果我们能制造出微生物可以“吃掉”的实用高分子，那么就可以大大加快降解速度，且微生物能够“吃掉”的成分通常对人体也是友好的。
市面上所说的可降解塑料一般是指可生物降解塑料。生物降解通常指的是可以在一定生物活性环境下降解转化为CO₂和H₂O的过程，该过程基于微生物使用聚合物材料作为其生物能量来源。
聚乳酸PLA是一种经典的可生物降解塑料，我们以PLA为例来看一下可降解塑料的降解机理。
聚乳酸的降解分成两个阶段：1）首先是高分子经生物和非生物作用水解成乳酸单体；2）乳酸单体在微生物的作用下降解成二氧化碳和水。PLA降解通常涉及到酯键的断裂，根据诱导降解因素类型的不同，可以将PLA降解分为非生物过程(即水解、热降解、氧化、光解)和生物过程(微生物降解、生物酶降解)。
这里为了便于更清晰地讨论，笔者把降解分为①在土壤中的降解和②在海洋中的降解。
土壤中主要的降解机理：纯化学水解（例如比较熟悉的酯基的酸碱水解）➕微生物降解（堆肥条件下还主要包括热降解过程）
纯化学水解:PLA材料浸入水性介质中，首先发生材料吸水。水性介质渗入聚合物基质，导致聚合物分子链松弛，酯键开始初步水解，分子量降低，逐渐降解为低聚物。聚乳酸的端羧基(由聚合引入及降解产生)对其水解起催化作用， 随着降解的进行， 端羧基量增加， 降解速率加快， 从而产生自催化现象，使其水解为乳酸小分子。
微生物降解:生物降解是指在一定的时间和一定的温度、湿度条件下，高分子被微生物(细菌、真菌、藻类等)以及其分泌物酶促作用或其他化学因素作用下降解成H₂O和CO₂等无机小分子的过程，酶促降解比水解降解更快。
对于PLA微生物降解机制有两种解释：一是作为酯类聚合物，PLA酯基破坏，发生断链反应，得到较低分子量的PLA，这些低分子量的PLA在酶的作用下，降解生成H₂O和CO₂；二是当PLA会在其相对分子质量下降到一定值后变脆，当低于1万g/mol时，得到大小形状存在差异的分子碎片，再由微生物代谢作用代谢为H₂O和CO₂释放。总之，在酶的作用下，PLA解聚形成乳酸，通过微生物的呼吸、尿液和粪便以无机小分子形式排出体外。
堆肥:PLA在堆肥条件下比在土壤或海水中降解快。堆肥是一种生物环境，在其中有机物被分解成二氧化碳、水、无机盐和腐殖质。据报道，在堆肥条件下，PLA在50~60 ℃下的降解时间通常为45~60天。堆肥具有等于或大于PLA的Tg的温度，特别是在高温相（≈60 ℃），可以提高PLA的降解速率。
海水中主要的降解机理：光氧化降解（或称为紫外降解）
光氧化降解:商品化的高分子量PLA在海洋环境中降解缓慢，主要是因为水温较低(<~30℃)。根据光波波长的长短，PLA会发生不同的降解反应，从而造成不同的降解速率和降解机理。在较短波长的光照下，PLA的降解主要是Norrish I或Norrish II反应，但当PLA处于波长大于300 nm的光照下时，PLA就会发生降解反应。
在紫外光的照射下或通过热分解，杂质会形成能与PLA进行反应的自由基，该种自由基会夺走PLA的H原子，使PLA生成自由基并进一步反应生成过氧化自由基，而过氧化基又会继续夺取PLA中的H原子，发生链传递反应，由于过氧化氢物极不稳定，易分解形成羟基和烷氧基，烷氧基是光氧降解的中间体，经过几种不同方式的断裂分解，形成小分子化合物，从而达到降解的结果。
by opzk
Q.E.D.
by 匿名
答：Q3雨天走路甩水是一个非常令人苦恼的问题，整个过程涉及到了许多因素，大体可以分成两个部分，其一与走路的人有关，比如走路的姿势、步幅大小、速度快慢等；其二与鞋子有关，如鞋底的材料、鞋面的柔软程度、鞋底的形状等等。
为了能够简单地说明甩水到鞋后跟和鞋头的过程，不妨以人为动参考系建立刚体转动模型，这里我们忽略了其他的影响因素，只考虑水滴的重力和鞋底对其的吸附力。下面对甩水到鞋头的过程进行分析。
图中给出了人走路的过程，我们假设小人的膝盖A点在水平线上做平动运动，速度为，于是可以将小人视为平动参考系，附着在鞋底的水滴W视为动点，它附着在鞋底绕着膝盖A点以恒定的角速度转动，产生牵连速度，其中为脚尖B与转动中心A点之间的距离，假设其大小始终保持不变。
当我们考虑水珠W相对于鞋底有一个向前的相对加速度时，此时需要在垂直鞋底方向上满足:
否则，水滴会做减速运动或者保持不动，其这意味着转动速度越大，水珠越容易相对鞋底向前加速滑出。当B点的水珠相对于鞋底存在相对速度时，如果鞋底吸附力不够大，满足时，水珠会脱离鞋底向前飞出，从而弄湿鞋尖。
其中为科里奥利力加速度，它是由于在转动参考系中物体做相对运动而产生的加速度。有慢镜头画面显示，飞出的水珠会在鞋前端以75°左右的角度向前抛出，当脚进一步往前落地时，被抛出的水也恰好落在鞋尖上[1]，这也解释了为什么雨天走路会弄湿鞋尖。至于水为什么会以这种方式运动涉及到更复杂的流体力学问题，目前还没有进一步的研究结果。
甩水到鞋跟的过程与上面类似，当我们后腿向后摆动的速度和幅度过大鞋底的水珠就会做斜抛运动，滴落在裤脚上，具体计算过程可以参考这篇文献[2]。该文献也给出了一些防止溅水的走路方式，比如可以正步走、外八字走、内八字走，还可以选择疏水材料做鞋底或者在鞋底加上排水花纹等等进一步起到防止溅水的作用。
参考资料：
脚后跟先着地 雨天走路为什么总会打湿鞋尖_新闻频道_央视网(cctv.com)
杜雨函,周子玄,许定生等.复合运动合成力学指导下的防溅水鞋子设计因素探究[J].工业设计,2017(02):52-54.
by Sid
Q.E.D.
by Tiver
答：如果你仔细观察石头表面可以看到它并不是平整光滑的，而是有许多小的凹陷。光照射到石头表面会被杂乱无章地反射到各个方向，进入人眼的光线较少，石头看上去就会显得灰蒙蒙的。
把石头用水冲一下后，水会填满石头上的小凹陷，使其表面变得平整，起到类似于抛光的效果，被反射的光更多地进入人眼，石头看上去就会变得晶莹剔透。等水分干了后其表面又恢复到原来坑坑洼洼的样子，自然也显得灰蒙蒙的。
