為什么干燥時(shí)更易產(chǎn)生靜電呢？

by 匿名

想開門卻不敢摸把手，想睡覺卻不敢脫衣服，想牽手卻怕電到那個Ta，這些幸福（并不）的小煩惱想必大家都遇到過，這都是因?yàn)殪o電這個磨人的小妖精，總在不經(jīng)意間給我們一個驚（jing）喜（xia），而且靜電多發(fā)生在天氣干燥時(shí)，那么了解靜電是怎么發(fā)生的也許能幫助我們更好地理解為什么干燥時(shí)更容易產(chǎn)生靜電。
首先，當(dāng)電荷聚集在某個物體上或表面時(shí)就形成了靜電，也就是物體由于正負(fù)電荷不平衡而帶電的現(xiàn)象，比如我們中學(xué)學(xué)過的摩擦起電等都會產(chǎn)生靜電（當(dāng)然，摩擦并不是產(chǎn)生靜電的唯一條件）。其次，這種電荷聚集不會自動消除，需要一定的放電途徑來轉(zhuǎn)移電荷從而平衡正負(fù)電。當(dāng)我們觸碰其他物體時(shí)就是形成了一個放電通道，電荷通過這個通道轉(zhuǎn)移時(shí)的放電，電壓較高，但是能量很小，我們可以把這種放電稱為火花放電。也就是說，靜電有兩個關(guān)鍵要素，一個是電荷聚集，一個是放電。
那么，空氣的干燥程度是如何影響上述兩個關(guān)鍵要素的呢？第一，空氣的干燥程度會影響體表和空氣的導(dǎo)電能力，干燥的空氣水蒸氣含量低，導(dǎo)電能力差，使得體表的電荷不容易被導(dǎo)走而發(fā)生電荷聚集；第二，空氣的干燥程度會影響電荷的不平衡分布，當(dāng)空氣濕度較高時(shí)，空氣中的水蒸氣附著在人體和其他物體表面，能一定程度上減弱由于摩擦或其他方式導(dǎo)致的電荷聚集，從而減少靜電現(xiàn)象。
那么，看到這里，各位小機(jī)智們應(yīng)該已經(jīng)想好了對抗靜電的正確姿勢了吧，記住，要用魔法打敗魔法！

By 懶懶的下午三點(diǎn)半

為什么風(fēng)箏能飛，斷了線就飛不了了？

by emm

我們假定風(fēng)箏在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，風(fēng)箏受到三個力的作用：重力，風(fēng)箏線的彈力和風(fēng)力。其中風(fēng)力和風(fēng)箏與風(fēng)的相對速度有關(guān)，相對速度越大風(fēng)力越大。當(dāng)有風(fēng)箏線時(shí)，風(fēng)箏不能隨風(fēng)飄走，風(fēng)箏與風(fēng)的相對速度較大，所受風(fēng)力也比較大，風(fēng)力足夠?qū)L(fēng)箏托起來。當(dāng)風(fēng)箏斷線后，風(fēng)箏會隨風(fēng)飄動，這直接導(dǎo)致風(fēng)箏與風(fēng)的相對速度減小，風(fēng)箏所受風(fēng)力減小，風(fēng)力不足以托起風(fēng)箏導(dǎo)致風(fēng)箏下落。

By Nothing

夜深人靜時(shí)，耳邊響起蚊子聲，此時(shí)蚊子離我們耳朵的最遠(yuǎn)距離是多少厘米?

     by 匿名

先說結(jié)論，非常近！
為了計(jì)算蚊子到底有多遠(yuǎn)，我們需要一個標(biāo)準(zhǔn)值，常見的用來衡量聲音大小的就是分貝這個單位，「分」的意思是十分之一，「貝」則是紀(jì)念發(fā)明電話的那個大發(fā)明家，貝爾。如果你對分貝沒概念的話，0 分貝大概相當(dāng)于 3 米外有一只蚊子飛過。由于分貝的定義是和聲音強(qiáng)度呈對數(shù)關(guān)系。如果我們把蚊子發(fā)出聲音的過程看做一個點(diǎn)聲源的話，那么聲音強(qiáng)度隨距離的變化關(guān)系滿足平方反比率，因此人感受到的聲強(qiáng)也與人到聲源距離是對數(shù)關(guān)系。隨著距離增大，聲音迅速衰減。
接下來我們就可以計(jì)算蚊子到底有多近了。夜深人靜時(shí)的環(huán)境噪聲大約 20dB，因?yàn)槿硕呀?jīng)能聽到蚊子聲，蚊子聲音肯定分貝更高，計(jì)算可知此時(shí)蚊子距離你只有 20cm 左右。這個只是理論的上限，實(shí)際會更近。這個距離下你完全可以對著自己的臉就是一巴掌，有很大概率蚊子直接斃命。

教程：這樣拍蚊子

方法已經(jīng)教給你們了，正所謂「和平只在大炮的射程里」，下次耳邊再響起蚊子聲，請直接動手。

By 真的這么打死過蚊子的 NKXXX

為什么溫度有下限卻沒有上限？

by 匿名

這完全是定義的問題。
溫度的概念源自于熱力學(xué)第零定律，達(dá)到熱平衡的兩個系統(tǒng)處于同一類等價(jià)類里，可以找到一個相同態(tài)函數(shù)，這個態(tài)函數(shù)就是溫度。具體怎么對溫度進(jìn)行標(biāo)定，就涉及到溫標(biāo)的概念。比如攝氏溫標(biāo)，定義一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物是 0 攝氏度，沸水是 100 攝氏度；我們也可以利用氣體會熱脹冷縮的性質(zhì)規(guī)定問題。前面的溫標(biāo)建立還和特定的物質(zhì)有關(guān)，我們也可以根據(jù)卡諾熱機(jī)構(gòu)建與測溫物質(zhì)無關(guān)的絕對溫標(biāo)。
從前面這些可以看出來，溫標(biāo)的定義其實(shí)還是很自由的，假如我們把攝氏溫標(biāo)倒過來，規(guī)定冰水混合物是 100 度，沸水是 0 度，這樣就能得到一個沒有「下限」的溫度了，越熱溫度越「低」（上限變下限，娛樂無極限）?？赡苣悴恢?，歷史上最早還真的是這么定義的，發(fā)明攝氏溫標(biāo)的攝爾修斯是瑞典人，長年寒冷，倒過來定義可以避免負(fù)數(shù)。

By NKXXX

為什么會發(fā)生半波損失？

by cj

簡單地理解，由于傳播介質(zhì)的改變，波的各個性質(zhì)當(dāng)然應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地改變。這就好比是你從陸地上跳進(jìn)水里，行動方式等會相應(yīng)地改變。而所謂半波損失，實(shí)際上是波的相位在界面上突變了π（也就是某種性質(zhì)的改變啦）。所以這樣來看，半波損失其實(shí)并不是意料之外的事——界面上，什么改變都是意料之中的。

具體來說，界面上的改變由邊值關(guān)系確定。邊值關(guān)系就是連接界面兩邊的“橋梁”，決定了界面上的規(guī)律。就像你從陸地上沖進(jìn)水中，雖然行動方式改變了，但“沖進(jìn)去”的速度在下水瞬間是不變的，那么速度不變就是一個“邊值關(guān)系”。對于機(jī)械波，界面的力或者位移等其他約束便決定了邊值關(guān)系，而對于光這種電磁波，電磁學(xué)的定律以及兩邊介質(zhì)的性質(zhì)決定了其邊值關(guān)系，由這些邊值關(guān)系便可以知道波在反射或者透射時(shí)的行為。也是由邊值關(guān)系，就可以算出機(jī)械波或光在特定情況下便會出現(xiàn)所謂的“半波損失”啦。而實(shí)際的一般情況，也遠(yuǎn)不止半波損這樣簡單，但均可用邊值關(guān)系這個萬能的工具得到。

By Colliding Paul

自行車車輪可以是三角形嗎？

by 匿名

只要敢想就沒有什么做不到，不過是把車輪換成三角形而已，說換就換，○-○→△-△。當(dāng)然，換輪胎不只是為了換輪胎，換完了能繼續(xù)騎才行，圓形看上去就很舒服，而棱角分明的三角形看上去就覺得騎著硌屁股。那么會不會有一種特殊的三角形能像圓形這樣呢？
為了解答這個問題，我們先在這里引入一種特殊的三角形，萊洛三角形。三個等半徑的圓互相通過彼此的圓心，重合部分即為萊洛三角形（或者分別以等邊三角形的三個頂點(diǎn)為圓心，邊長為半徑 做三段段圓弧，圍起來的圖形就是我們圓滾滾的萊洛小三角了）。這樣的三角形有一個很特別的地方，他的每一對平行切線間的距離都是一樣的，這一點(diǎn)和圓形是一樣的，也就是說他們在各個方向上的寬度是一樣的，因而像這樣的圖形也被稱為等寬曲線（當(dāng)然除了圓形和萊洛三角形之外還有很多其他形狀的等寬曲線）。萊洛三角形等寬的特點(diǎn)使得人們能利用他來運(yùn)輸物品，可以做到和圓形一樣平穩(wěn)，甚至可以不做成截面是萊洛三角形的柱狀。

（圖源百度）

這樣看來似乎用萊洛三角形做車輪也沒有那么硌屁股呢。那么，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，萊洛三角形的車輪騎起來感覺如何呢？答：費(fèi)勁且顛簸。（說好的可以和圓形一樣平穩(wěn)運(yùn)輸呢？）雖然將一塊木板放到萊洛三角形上確實(shí)可以做到平穩(wěn)運(yùn)輸，但是我們在開蘭博基尼時(shí)（醒醒起來上網(wǎng)課了），并不是在車輪上放一塊木板這樣往前走，而是需要車輪繞軸轉(zhuǎn)動使得車往前運(yùn)動，這就導(dǎo)致了等寬的萊洛三角形設(shè)計(jì)成車輪時(shí)會產(chǎn)生顛簸，因?yàn)槿R洛三角形的軸心在向前運(yùn)動的過程中是上下起伏的。下圖中的黑點(diǎn)即為萊洛三角形的軸心，可以看到在運(yùn)動過程中，其幾何中心不穩(wěn)定，軸心并不是固定在一定高度的。

（圖源百度）

不過雖然不適合設(shè)計(jì)成車輪，萊洛三角形在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮了很大的作用，這一點(diǎn)在這里就不詳細(xì)說明了。
所以，綜上所述，只要你能忍受上下顛簸，三角形車輪并不影響你開蘭博基尼，甚至?xí)新啡擞X得你是個Cool girl/boy，但可能會影響你開蘭博基尼帶心愛的男孩子（或女孩子）兜風(fēng)[攤手]。

By 懶懶的下午三點(diǎn)半

牛頓力學(xué)為什么在微觀世界和極快的速度（光速）下，就不適用了呢？

by 老薛的雙重貓

解答1：

無論在任何時(shí)候，決定一個物理理論是否正確的最高標(biāo)準(zhǔn)都是——實(shí)驗(yàn)。牛頓力學(xué)之所以在微觀與高速狀態(tài)下不適用，是因?yàn)橛邢鄳?yīng)的物理實(shí)驗(yàn)否決了它。
1865年英國物理學(xué)家麥克斯韋從著名的“麥克斯韋方程組”中推導(dǎo)出光是一種電磁波，隨后得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)。當(dāng)時(shí)的理論認(rèn)為光是在一種名為“以太”的介質(zhì)中傳播，以太的參考系就是絕對靜止的參考系，測定出實(shí)驗(yàn)室中光速隨地球運(yùn)動速度變化而產(chǎn)生的變化，就可以得出地球相對以太參考系的運(yùn)動，來證明以太的存在。但令人驚訝的是，1887年的邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)恰恰得出了光速不隨地球運(yùn)動變化的結(jié)論，從而否定了以太也就是絕對靜止參考系的存在。之后，愛因斯坦在1905年提出了著名的“狹義相對論”，認(rèn)為“一切物理定律在所有慣性系下均保持不變”，以及“無論何種情況，光在真空中總是以確定的光速c傳播”。在這種時(shí)空觀下，假設(shè)某地有兩個人A與B，A向前發(fā)出一束光，A測得光速為c=299792458m/s，B立刻相對A以299792457m/s的速度向光追去，那么在B看來，光速是多少呢？也是299792458m/s。這種違反直覺的時(shí)空觀成功解釋了邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)的，其推導(dǎo)出的一系列有趣的物理現(xiàn)象與公式，如“尺縮”“鐘慢”以及“E=mc^2”，后來也一一得到證實(shí)，從而最后在高速情形下取代了牛頓力學(xué)。
1911年，英國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，即電子繞原子核作軌道運(yùn)動。但這個模型有一個缺陷就是根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子在運(yùn)動過程中會不斷發(fā)射電磁波，從而迅速損失能量，最終掉到原子核里面去。之后玻爾、德布羅意、海森堡、薛定諤、玻恩、狄拉克等人建立起的量子力學(xué)理論則很好地解釋了這個問題。量子力學(xué)理論認(rèn)為，在進(jìn)行觀測之前，電子以波函數(shù)的形式存在，空間各點(diǎn)的波函數(shù)值確定了電子的狀態(tài)。換句話說，電子不是存在于空間某一處，而是每一處。在觀測之前，是每一點(diǎn)的波函數(shù)在與其他物質(zhì)相互作用從而不斷演化。觀測導(dǎo)致波函數(shù)坍縮到某一點(diǎn)則是一個概率問題，在某點(diǎn)觀測到電子的概率正比于這點(diǎn)波函數(shù)的模平方。在量子理論中根本沒有所謂軌道的概念，從而經(jīng)典理論推出的原子崩潰現(xiàn)象根本不會發(fā)生。量子力學(xué)理論的大獲成功標(biāo)志著牛頓力學(xué)在微觀領(lǐng)域的折戟。

By 書蠹詩魔

牛頓力學(xué)為什么在微觀世界和極快的速度（光速）下，就不適用了呢？

by 老薛的雙重貓

解答2：

物理學(xué)是通過實(shí)驗(yàn)和思辨得到的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只能來自于有限多的實(shí)驗(yàn)（你不可能做無數(shù)多的實(shí)驗(yàn)來獲取數(shù)據(jù)），這也是科學(xué)只能被證偽而不能被證實(shí)的原因，因?yàn)槟阌肋h(yuǎn)不能靠窮盡所有實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)來構(gòu)造理論，說不定哪天你就能碰到理論不能解釋的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
牛頓力學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來自于宏觀低速世界，由于在得出牛頓力學(xué)的過程中根本沒有使用高速和微觀領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，因此，我們沒有理由認(rèn)定牛頓力學(xué)可以完美解釋微觀，高速領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。在研究微觀高速領(lǐng)域的現(xiàn)象時(shí)確實(shí)出現(xiàn)了牛頓力學(xué)不能解釋的數(shù)據(jù)。這并不是完美的牛頓力學(xué)突然失效了，而是因?yàn)樵诳偨Y(jié)牛頓力學(xué)的時(shí)候我們并沒有考慮所有的情況。這樣看來，利用不完整的數(shù)據(jù)總結(jié)出的牛頓力學(xué)在高速，微觀領(lǐng)域失效就不奇怪了。
在接近光速的運(yùn)動中，愛因斯坦提出了狹義相對論。在微觀領(lǐng)域，世界遵循量子力學(xué)。那么，宏觀低速世界是否就和高速或微觀世界就完全割裂了？答案是否定的，對相對論做低速近似或者對量子力學(xué)做經(jīng)典近似都可以得到牛頓力學(xué)的內(nèi)容，牛頓力學(xué)成了相對論或者量子力學(xué)在宏觀低速領(lǐng)域的近似理論。用不完整的數(shù)據(jù)就得到更精確理論的近似表述正是牛頓強(qiáng)大物理能力的體現(xiàn)。

By Nothing