Conocimientos populares sobre mecánica
La física es una materia natural con una larga historia. Como rama importante de las ciencias naturales, las ciencias físicas no sólo desempeñan un papel importante en la promoción del progreso de la civilización material y la profundización de la comprensión humana de la naturaleza, sino que también tienen una influencia indispensable en el desarrollo del pensamiento humano.
Desde la filosofía natural de la era de Aristóteles hasta la mecánica clásica de la era de Newton, pasando por la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica en la física moderna, estas son las cualidades científicas, el espíritu científico y el pensamiento científico de los físicos. . Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el progreso de la sociedad, la física ha penetrado en todos los ámbitos de la vida humana.
Cuando se trata de física, a algunos estudiantes les resulta difícil; cuando se trata de exploración física, a algunos estudiantes les resulta insondable; cuando se trata de físicos, algunos estudiantes sienten que no son personas comunes y corrientes. Es cierto que sólo hay un puñado de físicos, pero mientras seas diligente en la observación, bueno pensando, valiente en la práctica y la innovación, y pases de la vida a la física, descubrirás que la física está a tu alrededor.
Como dijo Marx: "La ciencia es una ciencia experimental, y la ciencia consiste en disponer los materiales perceptivos de una manera racional". La física no es sólo una materia sino también una ciencia.
Hay muchos fenómenos físicos en la vida, y muchos fenómenos simples pueden responderse a lo que hemos aprendido. Por ejemplo: 1. El espejo retrovisor exterior de la cabina es un espejo convexo.
Utilizando el efecto divergente de los espejos convexos sobre la luz y las características de las imágenes verticales, estrechas y virtuales, se pueden ver objetos más pequeños y un rango de observación más amplio, garantizando así la seguridad en la conducción. 2. La lupa utiliza la ley de imagen de lentes convexas.
3. Las gafas para miopía utilizan la refracción de la luz. 4. El detector de moneda utiliza el efecto de fluorescencia de la luz ultravioleta.
Espera un momento. Incluso los fenómenos naturales de la naturaleza están estrechamente relacionados con la física.
Los arcoíris se forman por la dispersión de la luz. La gravedad de la Tierra se debe a la atracción molecular entre un objeto y la Tierra.
3. Los truenos en los días de lluvia también están provocados por elementos positivos y negativos. Espera un momento.
La física existe alrededor de los físicos. El diligente observador físico italiano Galileo Galilei se interesó mucho en el balanceo de la lámpara de cobre que colgaba en el aire en la catedral de Pisa mientras estaba rezando. Más tarde, después de repetidas observaciones e investigaciones, inventó la sincronicidad de los péndulos. Para comprender la esencia de "la ira de Dios", Franklin, un físico estadounidense que tiene el coraje de practicar, arriesgó su vida y utilizó una cometa común y corriente para traer el "fuego de Dios" al mundo en un día de relámpagos. , truenos, viento y lluvia Inventó el pararrayos. ¿El científico innovador británico Henry? Achar fue a la oficina de correos para ocuparse del negocio.
En ese momento, un extranjero a mi lado sacó un plato grande de sellos nuevos y se preparó para cortar uno y pegarlo en el sobre, pero no tenía cuchillo. Se lo pedí prestado a Aga, pero Aga tampoco lo tenía.
El extranjero tuvo una idea, se quitó el broche de la corbata de su traje, hizo un círculo de agujeros cuidadosamente alrededor del sello y luego lo arrancó limpiamente. Cuando los forasteros se marcharon, dejaron a Aga con una serie de pensamientos profundos, que llevaron a la invención de la punzonadora de sellos, y nacieron los sellos dentados. Arquímedes de la antigua Grecia descubrió el principio de Arquímedes; el físico alemán Roentgen descubrió los rayos X;... Hay innumerables ejemplos de físicos que lograron grandes logros en el estudio de cuestiones triviales a su alrededor.
La física también existe en torno a los estudiantes. Hoy en día, todos los asombrosos logros científicos y tecnológicos de la humanidad, como la clonación de ovejas, Internet, las centrales nucleares, la tecnología de la aviación, etc. , todo basado en observaciones e investigaciones de los primeros científicos sobre asuntos triviales que los rodeaban.
En el aprendizaje, los estudiantes deben establecer una conciencia científica, centrarse en la situación general, comenzar desde cosas pequeñas y dominar gradualmente los métodos de aprendizaje científico y entrenar métodos de pensamiento científico a través de actividades como la observación, el pensamiento, la práctica y la innovación. , y pronto tendrás la mente de un científico, sentando una base sólida para tu asombroso desarrollo futuro y tu maravillosa vida en el futuro. Física Ensayo 2 Cambios y fusión de estados materiales: sólido → líquido solidificación endotérmica: líquido → sólido vaporización exotérmica: líquido → gas licuación endotérmica: gas → líquido sublimación exotérmica: sólido → gas sublimación endotérmica: gas → sólido exotérmico El proceso de cambio de materia de de un estado a otro se llama cambio de estado, que es el primero de todos los estados sólido y líquido de la materia. La relación entre los dos es que cuando una sustancia cambia de sólido a líquido, este fenómeno se llama fusión. La fusión requiere absorber calor, como el hielo que absorbe calor y se funde en agua. Por el contrario, cuando una sustancia cambia de estado líquido a estado sólido, este fenómeno se llama solidificación. La solidificación requiere la liberación de calor. Por ejemplo, el agua libera calor y se solidifica formando hielo.
Estos sólidos que cambian de sólido a líquido se dividen en cristalinos y amorfos.
El cristal tiene un punto de fusión, es decir, se derretirá cuando la temperatura alcance el punto de fusión (continúa absorbiendo calor. Al fundirse, la temperatura no será superior al punto de fusión y la temperatura aumentará después de la fusión completa). Los materiales amorfos no tienen un punto de fusión fijo, por lo que la temperatura a la que se funden es incierta.
Cuando el cristal se funde, la temperatura permanece inalterada y se producen tres estados. Por ejemplo, cuando el hielo se derrite, la temperatura es 0°C y hay estados sólidos del hielo, estados líquidos del agua y estados sólido y líquido del hielo y el agua. Luego está la relación cambiante entre los estados gaseoso y líquido, donde la materia cambia del estado líquido al gaseoso. Este fenómeno se llama vaporización y hay dos formas: vaporización y ebullición. La evaporación ocurre en la superficie de un líquido y puede ocurrir a cualquier temperatura, es lenta.
La ebullición se produce en la superficie y en el interior del líquido y debe alcanzar el punto de ebullición, que es intensa. La vaporización requiere absorción de calor y los líquidos tienen puntos de ebullición. Cuando la temperatura alcanza el punto de ebullición, la temperatura ya no aumentará pero seguirá absorbiendo calor. Cuando una sustancia pasa de un estado gaseoso a un estado líquido, este fenómeno se llama licuefacción y la licuefacción libera calor.
Por ejemplo, el vapor de agua se licua formando agua y el agua se evapora formando vapor de agua. Los métodos para acelerar la evaporación de líquidos incluyen: 1. Aumentar la superficie del líquido; 2. Acelerar el flujo de aire en la superficie del líquido; 3. Aumentar la temperatura del líquido; 4. Reducir el contenido de vapor de agua del entorno circundante; saturado (es decir, aire seco).
Finalmente, no solemos ver la relación entre los estados sólido y gaseoso. La materia cambia directamente del estado sólido al gaseoso. Este fenómeno se llama sublimación, donde una sustancia cambia directamente de gas a sólido. Esto se llama sublimación. La sublimación absorbe calor y la sublimación libera calor.
Cuando el estado de la materia cambia, el objeto necesita absorber o liberar calor. Cuando un objeto cambia de alta densidad a baja densidad, absorbe calor; cuando cambia de baja densidad a alta densidad, libera calor.
La condición para absorber o liberar calor es la transferencia de calor, por lo que no existe diferencia de temperatura entre el objeto y el entorno que lo rodea, por lo que no habrá cambio de estado. Por ejemplo, 0 grados centígrados.
2. Poco conocimiento de la ciencia
¿Por qué el sorbete enoja a la gente? La razón por la que el sorbete burbujea es porque hay una gran cantidad de vapor de agua en el aire exterior que es invisible a simple vista. Cuando se trata de sorbete frío, se licuará en gotas líquidas cuando se enfríe. Es como si el sorbete estuviera "burbujeante".
¿Por qué los girasoles siempre miran al sol? Los tallos de girasol contienen una auxina maravillosa. Esta auxina es muy fotofóbica.
Cuando se expone a la luz, pasará al lado de la retroiluminación y, al mismo tiempo, las células del lado de la retroiluminación se multiplicarán rápidamente. Por lo tanto, el lado retroiluminado crecerá más rápido que el lado brillante, lo que hará que el girasol se doble hacia la luz. ¿Por qué las cigarras mudan su piel? El caparazón de la cigarra (exoesqueleto) es duro y no puede expandirse a medida que la cigarra crece. Cuando una cigarra alcanza una determinada etapa, su exoesqueleto limita su crecimiento y la cigarra se deshace de su exoesqueleto original, lo que se denomina desprendimiento de cigarra.
¿Cómo hacen las abejas la miel? Primero, las abejas escupen el dulce jugo de las flores que recogen en una colmena vacía. Por la noche, chupan el dulce jugo con sus estómagos de miel para prepararlo, luego lo escupen y lo tragan. Se necesitan de 100 a 240 veces para hacer miel dulce. ¿Cómo duermen los pájaros? Durante el día, los pájaros se mueven entre las ramas, chirrían y vuelan libremente bajo el cielo azul. Por la noche, ellos tienen que descansar, dormir y recuperar fuerzas igual que nosotros, ¡pero su postura al dormir es diferente! Hermosos ánades reales y cisnes cazan y juegan en el agua durante el día y no pueden descansar sin su agua favorita por la noche.
Doblan sus hermosos y largos cuellos, hunden la cabeza en las alas y luego se dejan flotar en el agua, soñando dulces sueños y dejándose llevar por la corriente, muy pausadamente. Las aves de patas largas, como las grullas, las cigüeñas y las garzas, siempre duermen sobre un pie y cambian al otro cuando están cansadas. Son un modelo de combinación de trabajo y descanso.
Cuando las perdices descansan, les gusta formar un gran círculo en grupos, con la cabeza hacia afuera y la cola hacia adentro. De esta manera, no importa desde qué dirección ataque el enemigo, podrán ser descubiertos y escapar a tiempo.
Los pájaros de dulce voz, como zorzales, alondras, etc., suelen doblar las patas al dormir, y doblan las garras para agarrarse firmemente a las ramas sin preocuparse por caerse del árbol. En cuanto al búho, una rapaz "de turno de noche", siempre se le puede ver de pie sobre las densas ramas con un ojo cerrado durante el día, pero en realidad está durmiendo.
¿No es muy diferente la posición al dormir de los búhos? Es monitorear el entorno circundante en todo momento para protegerse contra ataques enemigos.
3. ¿Por qué los alumnos de primaria necesitan bordarse las uñas?
Los clavos son de hierro. Después de que el hierro reacciona con las moléculas de oxígeno y agua del aire, se oxida y se convierte en óxido de hierro, que es lo que a menudo llamamos óxido.
La oxidación se produce cuando el hierro se combina con óxidos disueltos en agua. Esto significa que si no hay vapor de agua en el aire, o no hay agua en absoluto, o no hay oxígeno disuelto en el agua, no se formará óxido.
Cuando una gota de lluvia cae sobre una superficie de hierro brillante, ésta permanece limpia durante poco tiempo. Sin embargo, al poco tiempo, el hierro y el oxígeno del agua comenzaron a combinarse para formar óxido de hierro, también conocido como óxido.
Las gotas de agua se pondrán rojas y el óxido quedará suspendido en el agua. Cuando las gotas de agua se evaporan, el óxido permanece en la superficie formando una capa de óxido rojizo.
Una vez que se forma el óxido, se propaga incluso con aire seco. Esto se debe a que el óxido áspero condensa fácilmente el vapor de agua en el aire, que absorbe el vapor de agua y lo almacena, por lo que es mucho más fácil evitar que el hierro se oxide que evitar que se expanda.
El óxido es una sustancia quebradiza y porosa que no puede proteger la capa interna del hierro de la corrosión, por lo que con el tiempo, los productos de acero pueden oxidarse y convertirse en una pila de desechos inútiles. Lo que es particularmente grave es que el acero se oxida rápidamente cuando se expone al vapor de agua que contiene gases ácidos y cloro, o en contacto con soluciones electrolíticas.
Según las estadísticas, decenas de millones de toneladas de acero se han oxidado en todos los países del mundo. La destrucción de los productos de acero ha provocado paradas de producción, reducción de la calidad del producto, contaminación ambiental y daños a las personas.
4. Poco conocimiento científico popular
El principio físico del arco iris es un fenómeno de luz natural que la gente ve a menudo.
Cada vez que un colorido arco iris cuelga en el cielo, la gente no puede evitar correr hacia esta hermosa naturaleza. En la antigüedad, algunas personas decían que era la seda colorida que cantaba y bailaba el solitario Chang'e en las nubes, otros decían que era un puente colorido construido por el hada en las nubes para asomarse al mundo;
Ya sea seda colorida o un puente colorido, es solo una leyenda mágica. ¿Y qué es en realidad un arcoíris? ¿Cómo se formó? Cuando se trata de la formación del arco iris, la gente suele pensar en ello.
Después de la lluvia. Estar el uno con el otro.
Mucha gente piensa sólo eso. Después de la lluvia.
Hay un arcoíris. De hecho, esta visión no es exhaustiva.
Después de la lluvia.
Es cierto que a veces aparecen arcoíris en el cielo, pero también aparecen alrededor de fuentes o cascadas al sol; en verano, a veces aparece un arcoíris detrás de un camión aspersor que corre por la calle; aire con un pulverizador También puede formar un arco iris. Aparentemente, ese tipo de arcoíris sólo existe en .
Después de la lluvia. La causa del arco iris no se comprende del todo.
Siempre que sepas que existen condiciones para que un arcoíris sea visible en el cielo, naturalmente sabrás que no es necesario que llueva para que aparezca un arcoíris. En una clase de física de la escuela secundaria, había un profesor.
Dispersión de la luz. Experimento: Tome un prisma y deje que un rayo de luz blanca pase a través de la rendija y brille en un lado del prisma. Después de pasar a través del prisma, la dirección hacia adelante cambia, formando una banda de luz de color en la pantalla de luz blanca. El orden es rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo, violeta.
Este es muy similar a los colores del arcoíris. Pero es imposible tener un prisma en el cielo para formar un arco iris.
¿A qué se debe esto? Esto se debe a que hay muchas pequeñas gotas de agua flotando en el aire. Cuando el sol incide sobre estas pequeñas gotas de agua, cada una actúa como un prisma, descomponiendo la luz blanca en siete tipos de luz monocromática, lo que tiene un efecto de dispersión sobre el sol.
¿Cómo produce la luz solar la dispersión espectral en pequeñas gotas de agua? Cuando la luz del sol ingresa a las gotas de agua, ingresa al agua desde el medio del aire y sufre refracción. Debido a los diferentes índices de refracción de las distintas luces monocromáticas que componen la luz blanca, la luz violeta tiene la longitud de onda más corta y el índice de refracción más grande, la luz roja tiene el índice de refracción más largo y el índice de refracción más pequeño, y otras luces de colores se encuentran en el medio. Por lo tanto, la luz se divide en la gota de agua y la luz de varios colores continúa propagándose en la gota de agua al mismo tiempo. Cuando encuentra otra interfaz de la gota de agua, se refleja hacia atrás y pasa a través del interior de la gota de agua. gota de agua nuevamente y se refracta nuevamente en el aire cuando sale.
De esta forma, la luz del sol sufre dos refracciones y una reflexión total en las gotas de agua, y se descompone en siete luces monocromáticas: roja, naranja, amarilla, verde, azul, índigo y violeta. Cuando hay una gran cantidad de gotas de agua en el aire, la luz del sol pasa a través de estas gotas de agua y, después de la reflexión y refracción, la luz emitida se junta para formar un hermoso arco iris en el cielo.
Por lo general, lo que vemos es principalmente un arco iris, y el ángulo de visión (desde el suelo hasta la parte superior del arco iris) es de aproximadamente 42°. A veces puedes ver un arco iris más oscuro con la secuencia de colores opuesta fuera del arco iris. Este arco iris se llama arco iris secundario.
El arco iris principal es rojo ultravioleta interior y el arco iris auxiliar es violeta infrarrojo interior. El arco iris auxiliar también se llama neón. El neón y el arco iris primario son arcos concéntricos, siendo el cielo entre ellos más oscuro y el cielo dentro y fuera del arco iris más brillante.
El ángulo de visión del neón es de aproximadamente 51°. Su origen es básicamente el mismo que el del arco iris principal.
Está formada por dos reflejos y dos refracciones de la luz solar en pequeñas gotas de lluvia, es decir, refracción-reflexión total-reflexión total-refracción.
A nivel del suelo, los principales arcoíris y neones que vemos son semicirculares porque sus partes inferiores están cubiertas por el suelo.
Si estás en la cima de una montaña alta, podrás ver la mayoría de los principales arcoíris y neones. Sólo cuando el clima está despejado y miras hacia abajo en la cabina del avión, puedes ver el arco iris principal y las luces de neón en su totalidad, es decir, un círculo completo.
Si el ángulo del sol es demasiado grande (como alrededor del mediodía) o demasiado pequeño (el sol ha salido o se ha puesto recientemente), no nos resulta fácil ver el arco iris, y debido a que el arco iris Es causado por pequeñas gotas de agua que se oponen a los rayos del sol y se reflejan en nuestros ojos, por lo que el arco iris siempre aparece en el lado opuesto del sol. El arco iris de la mañana está en el oeste y el arco iris del atardecer está en el este.
Aparece principalmente en verano.
¿Por qué el ultravioleta principal del arco iris es rojo? Cuando miramos un arco iris, la luz de colores se refleja en diferentes ángulos en pequeñas gotas de agua. Para una partícula, solo un color de luz puede llegar a nuestros ojos, mientras que otros colores de luz refractados por la misma gota de lluvia pasan más arriba o más abajo a través de nuestros ojos sin ser vistos por nosotros. Específicamente, entre la luz que puede entrar en nuestros ojos y ser refractada por las gotas de agua más altas, la luz roja puede entrar en nuestros ojos porque tiene el índice de refracción más pequeño y el ángulo de deflexión más pequeño. Sólo vemos luz roja y otros colores de luz pasan sobre nuestras cabezas debido a su gran índice de refracción y sus grandes ángulos de desviación.
Las gotas de agua ligeramente más bajas solo se pueden ver bajo luz refractada con un ángulo de deflexión mayor que la luz roja y más pequeño que otros colores de luz naranja. Entre otros colores, la luz roja es más baja y el amarillo, verde, azul, índigo y violeta son más altos y no pueden verse más allá de nuestros ojos.
Por analogía, la luz que entra en nuestros ojos y es refractada por las gotas de agua en la posición más baja solo puede ver luz violeta, y el resto de la luz de color se escapa de nuestras narices. De esta manera, la luz refractada por las gotas de agua adyacentes en el aire forma un arco iris, que es ultravioleta y rojo.
Principios meteorológicos del arco iris El tamaño de las gotas de agua en el aire determina el color y el ancho del arco iris. Cuanto más grande es la gota de lluvia, más estrecha es la banda del arco iris y más brillante es el color. Cuanto más pequeñas son las gotas de lluvia, más anchas y oscuras son las bandas del arco iris.
Cuando las gotas de lluvia son lo suficientemente pequeñas, la división de la luz y el reflejo no son obvios y el arco iris desaparece. Esto demuestra que la formación de arcoíris está directamente relacionada con la presencia, número y tamaño de las gotas de lluvia en el aire, y a su vez, los arcoíris están relacionados con los cambios climáticos.
Por ejemplo, cuando el color de un arco iris cambia de brillante a oscuro, y el ancho cambia de estrecho a ancho, significa que las gotas de lluvia en el aire cambian de grandes a pequeñas. Se puede inferir que el aire puede estabilizarse gradualmente y las condiciones climáticas se estabilizarán gradualmente.