by Sid
Q.E.D.Q4by 匿名
答:Q5想象一下你是在一个冬日的早晨,坐在一杯热咖啡旁边。你看到从杯子里升起的蒸汽,那是不是挺迷人的?这其实就是热空气上升的一个小例子。那为什么热空气会上升呢?
首先,我们得知空气是由无数微小的分子组成的,这些分子无时无刻地不在进行无规则运动,并不断发生相互碰撞,这就是分子热运动现象。它们进行热运动的速度和碰撞的强度取决于其温度。当空气变热时,这些分子就会撞击得更猛,更有活力,就好比舞会上的人们随着音乐节奏越来越快地跳舞,他们会需要更多的活动空间。所以,热空气会膨胀,变得比较“稀疏”。
这时,热空气相比于周围的冷空气密度更小。根据阿基米德原理,当一个物体(在这个情况下是热空气块)被置于流体(冷空气)中时,它会受到一个向上的浮力,其大小等于物体排开的流体的重量。因为热空气的密度比周围的冷空气低,它排开了比它自身重量更多的冷空气,因此,它受到一个向上的浮力。
浮力超过了重力,因此热空气上升。随着热空气上升,它可能会继续加热、膨胀和进一步上升,或者它可能会冷却并最终停止上升。这个上升的过程是对流现象的一部分,是大气中热量和其他物质转移的主要方式之一。
上升的热空气在大自然中创造了很多美丽的天气现象,比如云朵和暖流。这种热空气上升的原理,也是热气球能够飞上天空的原因。热空气比冷空气轻,因此热气球足够热,它就会带着乘客缓缓上升,飘向天空。
by 鱼非我
Q.E.D.
by 小小小朱
答:Q6声子是我们用来形容晶格振动的“准粒子”,它描述了晶格振动的集体激发。从这个角度出发,我们直观上期待声子应该是一种玻色子:晶格的振动和振动能够不断地累加,叠加之后仍然是晶格的振动。因此声子的自旋必然是偶数。
自旋的定义必须借助旋转操作,因为旋转群在真实晶体中不是连续的,因此很难精准地定义自旋。
经验上来看,声子可以分为纵向声子和横向声子,分别对应横波和纵波。因为声学支声子在各向同性的弹性介质里一个方向只有一种纵波模式,所以我们通常认为纵向声子的自旋为0,而横向声子能够对应两种振动模式,与光子类似,因此我们认为其自旋为1(只有在长波极限下的声学支声子没有质量才能够做类似的类比),关于不同类型的声子是否能够携带自旋,角动量,仍然是一个开放的问题。
Jungfleisch, M.B., Hoffmann, A. A new twist on phonons. Nature Phys 14, 433–434 (2018).
Levine, A.T. A note concerning the spin of the phonon. Nuovo Cim 26, 190–193 (1962).
Tiwari S C. Do phonons carry spin?[J]. arXiv preprint arXiv:1708.07407, 2017.
by 单身男青年
Q.E.D.
by 茂茂猪
答:Q7对于三维空间而言,正多面体有且只有五种,包括正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。因此是不存在一个“正三面体”的通常意义上的骰子。
但是我们放开限制,不再要求骰子的每一个面是平面,而是选用曲面来拼凑,那么就能构建出该种的多面形“骰子”,多面形(Hosohedron)不由平面拼接,而是由月牙形或球弓形的球面拼接,并且使得每一个拼接的图形都共用相同的两个顶点。正多面形用Schläfli符号记做{2,n},n就是正多面形的面数。正三面体如下图:
by 单身男青年
Q.E.D.
by 匿名
答:Q8衍射是光波在穿过狭缝、小孔或者类似圆盘之类的障碍物后,会发生不同程度的弯曲传播,而不是再直线传播的现象。
衍射起源于光的波动性,在任何情况下都存在。但是当狭缝的宽度远大于光的波长的时候,用几何光学的语言来说,此时光沿直线传播,衍射效果很不明显,用衍射的语言来说的话则是,将几何光学的象认为是线光源衍射的各级衍射条纹的集合,所有的衍射条纹均向中央聚拢,密集得无法区分,只显出单一的明条纹。
当狭缝的宽度小于光的波长时,此时,缝越窄,衍射的效果就越强,透射光线不沿直线传播的趋势越明显,衍射图样更倾向“弥漫”。但是当缝过于窄的时候,那么通过狭缝的光的强度就会变小,而衍射条纹则又倾向于会散布在更广大的区域,甚至在观察区域被单个的零级条纹所覆盖,因此衍射图样就会变得非常暗淡,从这个意义上说,衍射图样就不那么容易看见了。
在这两者之间,波长接近缝宽的时候,衍射条纹是既明显又容易观察。
by 单身男青年
Q.E.D.
by 匿名
答:Q9需要注意的是,在不同参考系里,受力的“大小”,是不相同的,因为作用力不是一个洛伦兹不变的量,但是力引起的“效果”是相同的。注意,此处带电粒子所感受的力,在静止参考系里,仅有电场作用力,而在运动的参考系里,电子受磁场和电场共同的作用力。下面仅以最简单的情况做一计算验证:
假设电子分别在坐标原点,和y轴(0,l,0)处。运动参考系为沿x轴负方向以v运动。在静止参考系里,很明显可以看出两粒子之间作用力为库仑力F₁=q²/(4πε l²),第二个电子受力为沿y正向。在运动参考系里,两电子以相同速度v=cβ 平行于x轴匀速运动。可以计算得到原点处电子在另一电子处产生的电磁场为E=q/(4πε√(1-β²) l²),沿y方向,B=1/c² v E ,沿z方向。因此另一电子受力F₂=q(E v x B ) =q²√(1- β²)/(4πε l²), 沿y正方向。
经过洛伦兹变换回第一个参考系后,结果与静止参考系相同。
by 单身男青年
Q.E.D.
by 匿名
答:Q10实际上,石头是很好的保温隔热材料,石头散热不快。
笔者很喜欢看贝爷的荒野求生,在沙漠昼夜温差大的情况下,求生者会选择睡在石头围成的石堆中。因为石头的比热容比较大,在白天长时间的吸收热量,缓慢升高温度,晚上则可以均匀的散发热量给求生者以温暖。
在建筑领域,石头作为建筑物的隔热材料,用于改善建筑物的保温效果,还可以用于地板和墙壁,使室内温度更加稳定。
石锅拌饭能够保持加热是因为,石锅在从炉灶中取下来时,吸收了大量的热量,在散热的过程中可以持续的为食物加热,但是加热的时间也不是持久的,基本上一顿饭的功夫,温度就下降了。
以上是由BBC和B站等视频资源作为参考。强烈推荐贝爷的荒野求生系列。
参考资料:
荒野求生 第一季第4集-纪录片-全集-高清正版在线观看-bilibili-哔哩哔哩
石头导热性应用的原理
by 蓝多多
Q.E.D.
by 匿名
答:Q11我们常常会看到这样的生活场景:在一罐煤气快用完的时候,会去摇晃煤气罐,或者干脆将煤气罐放倒,意图来为其续命,延长使用时间。这种行为是很不安全的!
煤气罐使用完后不能放倒继续使用的主要原因是安全性考虑。煤气罐通常用于存储压缩气体,如液化石油气。这些气体在液体状态下被储存,使用过程中是液气共存的形式,下部为液态,上方是气态的。气通过减压阀门输送出来,较为稳定,燃烧是安全的。
当我们用手去摇晃煤气罐,或者放倒在地上滚动的时候,会导致输送出来的气不稳定,我们会看到煤气灶上面的火焰忽大忽小,有可能发生爆燃的现象。煤气罐快使用结束时,底部仍然会残留少量的气体和液体,当放倒煤气罐时,减压阀对液体是无能为力的,一旦流出管道,在空气中会瞬间气化,体积快速膨胀,如果旁边有火源,就会瞬间爆燃。
因此,为了确保使用煤气罐的安全使用,我们应当在使用完毕后妥善存放,保持正立的状态。同时,在使用煤气罐时,请遵循相关的使用和安全规定,不要冒险摇晃,放倒使用,以降低潜在的危险。小伙伴们在生活中遇到了,一定要及时制止哦,防止意外的发生。
by serendipity
Q.E.D.
by 匿名
答:Q12在寒冷的冬天,装一杯温水,一整天都是热的,这种感觉简直不要太幸福!那保温杯是怎么实现保温的呢?这就得从物理学中热量的传播说起~
热量的传播主要有三种途径:热传递,热辐射,热对流。如果把这三个问题都解决了,保温保冷的效果也就实现了。我们以不锈钢保温杯为例,剖析一下保温杯的组成构造:
组成不锈钢保温杯的成份从上到下通常有以下几种:杯盖,外层,真空层,内胆等部分。让我们一起看一看保温杯是如何解决热量传播问题实现保温效果的:
1.热传递保温杯杯身都会进行抽真空处理,真空状态下会隔绝热传递。
2.热辐射保温杯双层的夹层都会镀铜或镀银,以形成锁热网,减少热辐射造成的热量损耗。
3.热对流保温杯杯体采用双层密闭结构,就可以避免杯内热量与外界空气形成对流,从而减少热对流。
减少了热量的传播,就可以实现保温或者保冷的效果了,小小的保温杯是不是让你感叹,有用的知识又增加了呢?快拿起手里的保温杯端详一下吧!
by serendipity
Q.E.D.
by 匿名
答:接地的操作是为了保护操作人员人身和设备的安全,防止触电,高压击穿等事故,把设备的金属底盘或外壳链接地面,利用大地作回路的安全措施。
在实验室等高精度要求的环境里,接地往往也起减小因不同设备电位不通产生的电信号噪声的作用。我国专门有国标《GB 14050-2008系统接地的型式及安全技术要求》对各类接地进行要求和规范。
接地其实就是将雷电或者其他因素引起的高压或者静电,通过接电线引入地面。当然接地本身不必须链接地面,接地实质上在做的,是链接高阻的设备和另一条低阻的路径,令潜在的不安全的电流能够流出。
飞机上的电气系统接地的方式就是链接飞机的机身。飞机的机身通常是用铝等金属材料制作,电阻很低。大多数飞机还设计有静电放电器,将多余的电释放到大气中,避免雷击的伤害。
大海本身能起“大地”的作用,而船只上通常也会设计专用的接地电路。
by 单身男青年
Q.E.D.
编辑:Gyoku