港北区庆丰二中 郑礼和
大千世界无奇不有,在我们的身边总有一些神奇的现象令人感到惊奇。这些神奇的现象产生的原因又是什么呢?
海市蜃楼
夏天,在平静无风的海面上,向远方望去,有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、 集市、庙宇等出现在远方的空中.海市蜃楼是怎么形成的呢?
原来海市蜃楼是物理学中光的折射现象。海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的。海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到。人们可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以运动,栩栩如生。有人认为是人间仙境。现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了。
闪电为什么总是弯弯曲曲的
乌云密布的天空,雷声滚滚,划破长空的闪电弯弯曲曲的伸向大地。大家都知道,带异性电的两块云接近时放出闪电,强电流在穿越空荡荡的天空之际,碰到的阻力理当很小。但是,出现的闪电为什么会呈扭曲状呢?
根据物理学知识,每逢暴风雨来临,雨点即能获得额外的电子,而电子是带负电的。这些剩余电子便追寻地面上的正电荷。前者流出云层后,又碰撞了别的电子,使之也变成游离电子,因而产生了传导性轨迹。空气中散布着不规则形状的带电粒子群,传导的轨迹就在带电粒子群中间跳跃着迂回延伸。于是在到达地面与正电荷接触之前,闪电的轨迹总是蜿蜒曲折的。
足球中的“香蕉球”是怎么回事
如果你经常观看足球比赛的话,一定见过罚前场直接任意球。这时候,通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”,挡住进球路线。进攻方的主罚队员,起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,却又沿弧线拐过弯来直入球门,让守门员措手不及,眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?
原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是拔脚踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小(伯努利方程)。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。
滑水运动员在滑板上不沉下去
看到滑水运动员在水面上乘风破浪快速滑行时,你有没有想过,为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢?
原因就在这块小小的滑板上。你看,滑水运动员在滑水时,总是身体向后倾斜,双脚向前用力蹬滑板,使滑板和水面有一个夹角。当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时,运动员就通过滑板对水面施加了一个斜向下的力。而且,游艇对运动员的牵引力越大,运动员对水面施加的这个力也越大。因为水不易被压缩,根据物理知识牛顿第三定律(作用力与反作用力定律),水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力。这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时,运动员就不会下沉。因此,滑水运动员只要依靠技巧,控制好脚下滑板的倾斜角度,就能在水面上快速滑行。
用手抓住飞行的子弹
根据报载,在帝国主义之间的第一次大战的时候,一个法国飞行员碰到了一件极不寻常事件。该飞行员在2000米高空飞行的时候,发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着。飞行员以为这是一只什么小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来。现在请你想一想这位飞行员的惊诧,他发现抓到的是一颗德国子弹! 然而在法国飞行员的这个遭遇里,却没有什么不可能实现的事情。
这是因为,一颗子弹并不是始终用800~900米每秒的初速度飞行的。由于空气的阻力,这个速度逐渐减低下来,而在它的路程终点(跌落前)的速度只有40米每秒。这个速度是普通飞机也可以达到的。物理知识告诉我们:飞机跟子弹的方向和速度相同时,这颗子弹对于飞行员来说,它就相当于静止不动的,或者只是略略有些移动。那么,一把抓住自然没有丝毫困难了.
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