——《关于物理的个故事》
万事万物都有相同之道。比如,电磁学研究的是电与磁之间的相互作用,及其产生的作用力;在光学方面,光被证明是一种电磁波,同时光又是一种粒子,因而可与电磁学和原子物理学关联。
物理是人们工作、生活的基础工具,没有物理,我们无法认清这个世界。只是在刚开始学习时,若无引发兴趣点,会感到头昏脑涨,使得我们畏惧了它。
今天与大家分享《关于个物理故事》,作者是是林珊——一位理科生又以写作见长的女生。
01徒手抓子弹的飞行员——参照物的概念
徒手抓子弹?这是在变魔术吗?不,在第一次世界大战中,一位法国飞行员会告诉你,这个见证奇迹的时刻绝对没有“托儿”!
在第一次世界战争中,这位飞行员随着战斗机队群向敌方阵地上空飞行,地面的炮火越来越密集,他的神经一下子紧绷起来。
飞行队长下达攻击的指令,刹那间,飞机呼啸着,在两千米的高空开火,机上的机枪喷出愤怒的火舌,而敌军在地面也用机枪予以还击。
毕竟地对空的作战威胁性不大,战斗持续了一个小时,仅有一架飞机被子弹打中,冒着黑烟坠毁在远方。
此刻,神奇的一幕出现了!
当那名法国飞行员正聚精会神地盯着炮火连绵的地面时,他忽然感觉到耳边有一只小虫子在嗡嗡地飞舞。
你想想,怎么会有虫子能飞到数千米的高空呢?可是飞行员过于专注,根本无暇转头去看那“虫子”的模样。只是顺手一抓,就在自己的脸颊旁边把那“昆虫”捏到了手心里。
奇怪的是,“虫子”居然仍旧不安分,在他的手掌中乱窜个不停。这名飞行员这才有点疑惑,他把手松开,对着“昆虫”看了一眼。
顿时,他被惊呆了!
只见他手里哪有虫子,分明是一颗散发着余热的子弹!而这颗子弹由于在不停地转动,已经将他的皮手套磨出了一个大缺口,如果他今天没戴手套,这只手早就受伤了。
“这太不可思议了!”飞行员在空中大叫起来,他觉得这是上天在眷顾他,才让自己捡回一条性命。
事后,他将自己的遭遇告诉了战友们,大家都惊讶万分,纷纷开玩笑说是死神嫌弃他,才让他重返人间。
为何飞行员能用手抓子弹呢?
原来,这是借用了物理学中参照物的概念。
什么是参照物?就是判断一个物体是否在运动的另一个物体。换句话说,相对于子弹,飞行员就是参照物。
在战斗中,子弹刚射出枪膛时,以每秒八百米的初速度飞到高空,但由于受到空气阻力的影响,子弹的飞行速度逐渐放慢,它越往上升,速度就越慢,当飞到飞行员的身边时,它已快要呈下跌趋势了。
此时,子弹的速度变成了每秒四十米,这和高空的飞行员的速度是一样的。所以相对于飞行员来说,子弹是静止不动的,自然就可以徒手抓住它了!
那子弹为什么会自转?
这是因为枪膛内壁不是平滑的,而是刻有螺旋形的槽,也就是“膛线”。子弹由于在发射过程中进入膛线,因而会呈现自我旋转的状态,而在出膛后,由于惯性,会一直保持螺旋转动,直到击中目标为止。
之所以枪会这样设计,是因为当子弹在螺旋运动时,能维持在预定的弹道前进,否则子弹会出现偏离飞行方向的情况。
02会“咬人”的电——正确防止触电之法
这世上什么事儿都会有第一次。有第一个吃螃蟹的人,自然也就有第一个触电的人。
当物理学家们完成从收集电到创造电的过程后,电开始被大量地制造出来,极大地方便了人们的日常生活。
一天,一个美国人偶然发现自家电灯的电线有一处破损,便想用布条将破的地方包起来。他家的电线已经用了十年,线路老化很正常,换一条新线就可以,然而危险的是,这个美国人根本不知道电的威力。
检修电路时,他直接将手搭在了破损的电线上。顿时,一股电流张牙舞爪地“抓”住了他的手掌,手情不自禁地就握住了电线,怎么也松不开了。他非常害怕,大叫道:“救命!快来救我!”
他的儿子闻声跑来,见此情景也非常恐慌,跺着脚狂喊:“爸爸,快松手!”美国人直摇头,他的脑门上全是汗,声音也带着哭腔:“不行啊!”
眼见父亲的表情越来越痛苦,呻吟声也越来越大,儿子心急如焚,赶紧去拉已经触电的父亲。
谁知,电流仿佛拥有魔力似的,当儿子帮忙去拉的时候,一股强大的吸力也将儿子吸住了。
结局惨不忍睹,父子俩同被电流死死地吸住,最后死于非命。
噩耗一出,所有人都惊恐万分,这才意识到电是个可怕的东西,会将人“咬”住不放。一时间,大家不敢轻易触碰带电的物体,都害怕自己成为下一个遇难者。
不知过了多久,人们逐渐忘却了电流的危害。
这天,一个农民结束劳作一天后,向的家走去,快到自己的住处时,忽然有根电线掉了下来。恰巧,这电线就落在他的手边,可能是太过于疲劳,竟然疏忽大意,用手背打了电线一下。
立刻,一道蓝色的电火花在他的手背上闪起,电得他一跳三尺高。他赶紧用另一只手去抚摸受伤的手背,心有余悸地想:今天我真是命大,竟然没被电咬,感谢上帝真是运气!
这一下,人们也觉得很奇怪:为什么农民没有被电“咬”呢?难道电还会分人吗?有科学家听说了此事,不由得大笑起来,他告诉大家,电,根本就不会咬人,当电接触人体后,只会产生热量和火花,所以完全不用害怕。
既然电不会吸人,更不会咬人,那么那两个美国人为何会无法挣脱电流呢?
其实,这跟人的生理反应有关。
那个美国人是用手掌接触电的,当人手触电时,手指会不自觉地发生痉挛,从而弯曲,于是便顺势抓住了电线。
此时,虽然触电的人想放手,可是手指却被电到麻痹,不听使唤,时间一长,人的中枢神经也被麻痹,人体不再挣扎,就像被“咬”住一样。
相较之下,农民是用手背触电的,当他手指弯曲时,他并没有抓住任何导线,所以就不会再被电第二下,因此捡回了一条性命。
那么,对人体造成伤害的是电压还是电流?
其实,可以将人体看成一个电阻,人体本身就能承受一定的电压与电流。正常情况下,人体能承受的安全电压为三十六伏,安全电流则为十毫安。
真正对人体造成伤害的是电流,比如冬天人在脱毛衣时,衣服上的电压很大,却没有电流产生,人不会受到丝毫损伤。
电流越大,通电时间越长,就越致命。一百毫安的电流通过人体时,只需一秒就能让人死亡。在有防护装置的情况下,人体可以通过三十毫安的电流。
结语:
读了以上的两个小故事,是不是感觉物理还是蛮有趣的。事实上没有什么学科是枯燥的、无聊的,只是对于尚不入门的人来讲“万事开头难”。
这是一本挺有趣的书,介绍给小孩子们读一读,既是科普又能引发孩子的好奇心。
谢谢