第(2/3)页

    知识点：毛细现象、毛细槽、大气压力

    为什么不倒翁不会倒

    大家都有这样的经验：平放的砖头很稳定，把砖头竖立起来就容易翻倒；瓶子里装了半瓶水稳定，空瓶子或是装满水的瓶子就比较容易翻倒。从上面两个事例来看，要使一个物体稳定，不易翻倒，需要满足两个条件：第一，它的底面积要大；第二，它的重心要低。物体的重心可以认为是所受重力的合力作用点。

    对任何物体为说，如果它的底面积越大，重心越低，它就越稳定，越不容易翻倒。例如：塔形建筑物总是下面大上面尖；装运货物时，总是把重的东西放在下面，轻的东西放在上面。

    了解了这些知识，我们再来看看不倒翁。不倒翁的整个身体都很轻，只是在它的底部有一块较重的铅块或铁块，因此它的重心很低；另一方面，不倒翁的底面大而圆滑，容易摆动。当不倒翁向一边倾斜时，由于支点（不倒翁和桌面的接触点）发生变动，重心和支点就不在同一条铅垂线上，这时候，不倒翁在重力的作用下会绕支点摆动，直到恢复正常的的位置。不倒翁倾斜的程度越大，重心离开支点的水平距离就越大，重力产生的摆动效果也越大，使它恢复到原位的趋势也就越显著，所以不倒翁是永远推不倒的。

    像不倒翁这样，原来静止的物体在受到微小扰动后能自动恢复原位的平衡状态，在物理学上叫做稳定平衡。而像乒乓球、足球、篮球等球状物体，在受到外力后，可以在任何位置继续保持平衡，这种状态称为随遇平衡。处于随遇平衡的物体，重心和支点始终在同一条铅垂线上，而且重心的高度保持不变。横放在桌上的铅笔，就是一种随遇平衡，不管它滚到哪儿，重心的高度是不变的。

    知识点：底面积、重心、稳定、平衡

    为什么在泥地上骑自行车很费力

    在软软的泥地上骑自行车时，自行车的两个轮胎就像是漏了气似的，蹬起来特别吃力。这是什么缘故呢？

    想想看，你在雪地里或是在泥沼地里走路时，不是也感到很难起步吗？这是因为脚踏在雪地里或泥沼地里的时候，人的体重就压在脚底那么大的一块面积上，这时候，脚对地面产生了一个较大的压强。因为雪或泥沼地的弹性系数和弹性限度都非常小，也就是说，在不太大的压强的作用下，就会发生较大的形变，而且不能自己恢复原来形状，所以脚就陷进了软软的雪或泥里了。这样，当你再想起步时，就不得不把脚抬得比平时走路时高，因此就感到比较吃力。

    在泥地里骑自行车也是这样，由于车轮对地的压强，使泥地被压出的一条深沟。这样，车要前进，首先必须要把自行车的轮子从沟里抬起来。而且泥地越软，车轮陷得越深，深沟对车轮前进的阻碍越大，使自行车前进所需要的推力也越大。所有这些因素都要求人对自行车的踏脚施加更大的作用力。因此，在泥地上骑自行车特别费力。

    知识点：压强、弹性系数、形变、阻碍

    为什么湿的手套和袜子不容易脱下来

    每个人都有这样的经验：手套和袜子湿了以后就不容易脱下来。这是什么缘故呢？

    手套和袜子在干的时候，织物本身比较松，同时它们对手和脚的附着力也很小，所以我们可以很方便地把它们脱下来。可是，手套和袜子湿了以后，由于水的表面张力使织物绷紧了，同时，水对手套、袜子和手、脚又都有一定的附着力，就像胶水似的把它们“粘”起来，所以就不容易脱下来。

    刚洗过的脚不容易穿上袜子，也是这个道理。因为刚洗过的脚，皮肤上还附着很多不易觉察的小水珠，它会“抓”住袜子，不让袜子穿上去。

    知识点：附着力、表面张力

    为什么风筝能飞上蓝天

    在风和日丽的时候，许多人都喜欢到郊外或公园去放风筝。当五彩缤纷、造型各异的风筝在蓝天上翱翔，人与大自然融为一体时，对放风筝和看风筝的人来说，都是一种美的享受。

    那么，风筝为什么能飞上蓝天呢？如果你留心观察就会发现，风筝总是迎风而飞，而且风筝的“身体”总是斜向下的，这就是风筝能飞上天的关键。首先，风筝总是迎着风飞，风吹在风筝上，就会对风筝产生一个压力，而且这个压力垂直于风筝的面。因为风筝的面是斜向下，所以迎面吹来的风对它的压力是斜向上的。风筝的重量很轻，空气的这种向上的压力足以把风筝送上蓝天。在风很小的时候，放风筝的人常常牵着风筝线迎风奔跑，或站在原地不断地拉动风筝线，利用勒线来调整风筝面向下倾斜的角度，这都是为了增大空气对风筝的向上压力，使风筝飞得更高。

    风筝有大有小，形状也是各种各样的，它的下边往往还加了一些纸条或穗做成的尾巴。从物理学角度来说，这是为了使风筝的重心向下移，可以提高风筝的平衡性能，使它飞得更加平稳些。

    知识点：迎风、斜向、压力、重心、平衡

    为什么自来水管有时会发出隆隆响声

    当你用完自来水，突然关上水龙头，有时会听到水管里发出隆隆的响声，这响声究竟是怎么一回事呢？

    我们知道，自来水是在自来水厂经加压（或水塔）送入到各家各户的。由于水很难被压缩，经加压后的水在水管里流动具有很大的冲击力，水压越大，冲击力也越大。当你突然将水龙头关闭，正在流动的水流就会因撞上水龙头里的阀门，而受到阀门的反作用力，使水流向回流动，同时在阀门附近产生局部真空区域，因该区域压强远小于水管里的压强，水又流了回来，这样，水流在水管里来回冲击。如果冲击得猛烈，水管本身又没能很牢固地固定在墙上，就会使水管发生振动，发出隆隆的响声。水压越是高的区域，发生此类情形的可能性就越大。

    为了避免水管产生振动和响声，在安装水管时，一定要将水管牢牢地固定在墙上。如果你在使用自来水时，遇到了这种情况，可将自来水龙头重新拧开，然后再慢慢地将水龙头关紧。

    知识点：自来水、振动、水压

    为什么小溪会潺潺地响

    小朋友都喜欢吹气球，气球吹得太大了，它会“叭”的一声破掉。为什么气球吹破的时候会“叭”的一声响呢？原来，声音是由物体的振动引起的。当气球里的气体装得太多了，压力很大，它们就要冲破这层橡皮薄膜喷出来，这时气体发生了强烈的振动，就发出了“叭”的一声。

    小溪为什么老潺潺地响？这个问题似乎跟我们吹气球没有什么关系，仔细一分析，道理却是一样的。因为小溪的水从高处往下流时，会将一部分空气裹在水里，在水里形成了许多小气泡，小气泡破裂时就发出响声。同时，小溪里的水冲到石块或凹凸不平的地方，也会引起空气的振动，空气振动就会发出声响来。在山石陡峭的峡谷里，这种潺潺的水声还会在山谷回荡，不绝于耳呢。

    知识点：声音、振动、流水、气泡

    为什么笛子能吹奏乐曲

    口琴、小提琴、钢琴等乐器，能奏出各种乐曲，我们不感到奇怪，因为口琴里有簧片，小提琴有琴弦，钢琴里有粗细不同的钢丝，正是簧片、琴弦、钢丝等物体的振动，产生了各种声音，奏出了好听的乐曲。

    一根竹管做的笛子，里面什么东西也没有，仅在竹管上开了几个洞，怎么也能吹出乐曲来呢？

    声音是由物体振动引起的。簧片、琴弦或钢丝振动了能发出声音，同样的道理，液体和气体发生激烈振动时，也会发出声音。

    笛子里面虽然是空空的，可是它里面着一条看不见的空气柱，当它受到外力激扰的时候，就会按一定的频率振动而发出声音。空气柱越长，频率就越低，发出声音的音调就低；空气柱越短，频率就越高，发出声音的音调也就越高。当你把嘴唇放在吹口上，吹出一条又扁又窄的气流去激扰笛子里面的空气柱，笛子就发出声音了。如果将六个按孔统统按住，笛子里面就形成一条最长的空气柱，发出的声音音调最低；如果你依次将离吹口由远及近的按孔放开，空气柱就一次比一次短，发出的声音也就一声比一声高。吹奏笛子的人就是根据乐曲的需要，放开或按住不同的按孔，使空气柱忽长忽短，吹奏出好听的乐曲。

    演奏者还可以用“超吹”的吹奏法，即增加吹压，可以吹出比原音高八度的声音。例如，吹do音，指法不变，运用超吹的吹奏法，可以吹出高音的do。所以，笛子虽然只有六个按孔，但是在技艺高超的演奏者手里，却可以吹奏出各种美妙动听的乐曲来！

    知识点：振动、乐曲、空气、音调

    夏天为什么自行车容易爆胎

    夏天，自行车在马路上疾行的时候，忽然“啪”的一声，车胎爆裂了。这对骑车人来说是很麻烦的，他必须把自行车推到自行车修理站去修补一番。如果这位骑车人知道空气受热膨胀的道理，他就能设法避免这样的事故。

    夏天，不但空气很热，就是地面也被太阳烤得很热。车胎里的空气受热膨胀后，不断地冲击着车胎，想跑出来。如果恰巧碰到这个车胎里的空气打得太足，或者车胎上有薄弱的地方，那么它就会一涌而出，把车胎挤破。

    夏天的早晨和中午，室内和室外的温度相差很大。你早上在家把车胎里的气打足了，骑到马路上一跑，车胎里的气受热膨胀了，便急得要找条路跑出来，最后只得把车胎挤破了。

    所以，在炎热的夏天，你千万不要把车胎里的气打得过胀。

    知识点：自行车、车胎、膨胀

    为什么饺子煮熟以后会浮起来

    北方人爱吃的饺子和南方人偏爱的馄饨，都是人们用薄薄的皮子把馅子紧紧包住捏实以后制成的。生饺子下锅以后，都沉在锅底。然而，煮熟以后，饺子又会一个一个地浮到水面上来，这是为什么呢？

    原来，生饺子比较密实，密度比水大，放在水里自然会沉下去。而随着水温的升高，馅儿和皮儿吸饱了热水以后会渐渐膨胀起来，体积也随之增大。特别是馅子的空气膨胀程度更大，于是熟饺子的整个体积会变得比生饺子大很多。等到饺子充分膨胀，它的密度变得比水小的时候，饺子就开始上浮。有烹调经验的人，只要打开锅盖看一下饺子是否都浮起来，就可以知道饺子的生熟程度。

    知识点：饺子、密度、膨胀

    为什么粥烧开了会溢出来

    一锅水烧开了，水蒸气“咕嘟、咕嘟”往外冒，可水并没有溢出来，而一锅粥烧开后，就会溢出锅外。这是什么原因呢？

    当锅里水温达到沸点的时候，水就会沸腾，产生水蒸气。一开始，水蒸气会在水里形成小气泡，随着水蒸气的迅速增多，气泡越来越多，越来越大，并上升到水面破掉，就把水蒸气带出了水面，而不会在水中积聚起来。所以，水煮开了，不容易溢出来。

    而烧粥就不大一样。米粒的主要成分是淀粉，当米和水放在一起烧的时候，米粒的淀粉会溶于水中，变成热的淀粉糊，这种液体的黏度和表面张力都比水大。因此，当锅里的粥烧开了，水蒸气跑出来形成气泡的时候，气泡外面就包了一层这种淀粉膜，淀粉膜黏糊糊的，具有较大的表面张力，不容易破掉。随着水蒸气的增多，水泡也越聚越多，越升越高，当它们升到锅子边缘时，就溢出锅外了。

    知识点：水蒸气、表面张力、黏度

    为什么煮熟的鸡蛋浸过冷水后

    蛋壳就容易被剥掉

    鸡蛋是由硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄构成的。在通常情况下，鸡蛋煮熟以后，蛋白和蛋壳粘在一起，不易分离开来。但是，人们常常先把鸡蛋煮熟，然后立刻浸入冷水，再剥去蛋壳就方便多了。这是什么原因呢？

    原来，除了少数几种物质以外，一般的物体都具有热胀冷缩的特性。不同的物质材料，热胀冷缩的程度是不同的。在温度剧烈变化时，蛋壳和蛋白的热胀冷缩步调很不一致。在高温烧煮时，蛋壳受热快，蛋白传热慢，因此蛋壳膨胀的程度相对大一些。一旦浸入冷水时，蛋壳又急剧受冷而收缩，蛋白还处在原来的温度而没有来得及收缩，这时候，有一部分蛋白就会被蛋壳挤进蛋的空头处。当蛋白因温度降低而收缩时，因为体积的缩小而使蛋白脱离了与蛋壳的粘连，从而使蛋壳很容易地被剥掉了。

    知识点：鸡蛋、热胀冷缩、物质

    为什么冬天从嘴里呼出的气是白色的

    运动员经过剧烈的奔跑和跳跃以后，常常会大口大口地呼气。你注意过吗？他们呼出的气是白色的，这种现象在冬天的室外格外明显。空气本来是无色透明的，为什么他们呼出的气却是白色的呢？

    我们周围的空气由多种气体混合而成，其中主要有氧气和氮气。此外，由于地面上有大量的江河湖泊，这些水源中的水分经过蒸发变成水蒸气以后，也充塞在空气中。我们有时会感到空气十分潮湿，就是因为空气中水蒸气的成分太多的缘故。水能变成水蒸气进入空气，那么空气中的水蒸气能不能重新凝结为水滴呢？让我们做一次小观察来回答这个问题。在严寒的冬天，我们紧闭房间的门窗并在屋子里取暖。不一会儿，我们就会发现玻璃窗上布满了小水珠。这些小水珠就是房间里空气中的水蒸气，遇到冰冷的玻璃窗后凝结而成的。

    从我们嘴里呼出的气体中，有不少是水蒸气。当这些气体带着差不多等于人体体温的温度进入周围空气时，其中的水蒸气遇到较冷的外界环境就会凝结成许多细小水滴而呈白色云雾状。外界温度越低，凝结的小水滴越多，白色雾状就越明显。夏天的时候，我们也能观察到类似的现象。不过，呼出的气体不是出自人们的口中，而是来自沸腾的水壶。当水烧开时，水壶中就会喷出大量水蒸气。这些水蒸气的温度在100℃左右，它们一旦进入室温下的外界环境也会凝结成细小水滴而呈白色的云雾状。如果一时疏急，人们忘记关闭热源，那么整壶水产生的水蒸气就会充满房间，使房间犹如被白色的大雾笼罩一般。

    知识点：蒸发、水蒸气、凝结

    为什么玻璃窗上会结出漂亮的冰花

    数九寒冬，早晨起床一看玻璃窗，呀！上面结满了漂亮的冰花，有的像兰花，有的像马尾松，晶莹透明。是谁在玻璃上描绘了这么多美丽的图画呢？

    除了大自然，不有谁呢？这是严寒用冰描画出来的。

    冰嘛，我们谁都看到过。结在水里的冰是一大片一大片的，那是因为水分子比较密，大量的水在结冰的时候，冰晶都互相缠结起来了；而雪花呈六角形，因为水蒸气分子比较疏。凝结时，又没有受到外界不均衡的压力，冰晶以它自有的角度构成了它的外形。其实，大块冰，它的冰晶也是六角形的，因为彼此纠缠着，我们看不出罢了。

    玻璃窗上的冰花，原来也是六角形，当最初的冰晶凝成以后，就逐渐向四周发展，这时候情况就复杂起来了。有的时候风力大，有的时候风力小；而且玻璃有的光滑、有的毛糙，有的玻璃上积有污垢、有的一尘不染。这样，水蒸气蒙上去的时候，就不均匀了，有的地方水蒸气积得多些，有的地方积得少些。当冰晶向四周延伸的时候，遇到水蒸气积聚多的地方，冰就结得厚些；遇到水蒸气积聚少的地主，冰就结得薄些。在冰结得特别薄的地主，遇到一点点热或压力，又会立即溶化，因此形成了各式各样的花纹。这就跟画画差不多，颜料用得多些，画上的颜色就浓些；颜料用得少些，画上的颜色就淡些；不着颜料的地方，就是画纸原来的颜色。

    知识点：冰、雪花、凝结

    为什么飞机后面会拖着一条白烟尾巴

    听到头顶传来隆隆的飞机声，抬头望去，往往可以看到：飞机已经从头顶上掠过，后面却拖着一条白烟似的长长的尾马，这条“白烟尾巴”会渐渐地扩散、变淡，最后消失。

    也许你会想：这条尾巴大概是飞机燃料时产生的烟吧，就像汽车所排放的废气一样。其实，这条尾巴与其说是烟，不如说是云更为恰当，因为它和云更为相似。

    我们知道，云里面有许许多多小水滴和小冰晶，它们是由空气中的水蒸气凝结而成的。形成云需要的两个条件：首先要有足够的水蒸气，并且达到了饱和蒸汽压；其次还要有充当凝结核心的尘埃和带电粒子。这样，达到了饱和蒸汽压的水蒸气，就会在凝结核心周围凝结起来，形有成小水滴或小冰晶。小水滴和小冰晶紧紧地抱在一起，就是一大片云。

    知道了云是怎样形成的，我们再来仔细研究一番飞机的“白烟尾巴”。飞机向前飞的时候，机身原来所占空间，需要由周围空气来填补，可是，飞机飞得实在太快了，能超过声音的速度，而空气又是热的不良导体，周围空气填补过来的过程，相当于一个绝热膨胀过程，空气的温度会一下子降低。在高空中，本来就有很多水蒸气，温度一降低，饱和蒸汽压也跟着降低，周围的水蒸气就达到了饱和蒸汽压，满足了形成云的第一个条件。另外，飞机燃料燃烧的确排放出一些烟尘，这正好可以充当凝结核心。于是，飞机后面的水蒸气在这些尘粒的周围，迅速凝结起来，形成许多小水滴和小冰晶，这就是我们看到的悄机后面长长的尾巴。

    你可能会问，云可以在空中飘浮很长一段时间，而飞机尾巴后面的“云”怎么很愉就消散了呢？首先两者的体积不同，一朵云的直径至少有几十千米，云也会渐渐消散，但等到它完全消散，需要一段时间。而飞机后面产生的云毕竟要小得多，所以很容易就消散。还有一个很重要的原因，就是飞机后面的云是在飞机飞过的一刹那，由于空气温度降低，饱和蒸汽压下降，水蒸气才达到饱和蒸汽压。随着空气温度慢慢回升，水蒸气达不到饱和蒸汽压，小水滴和小冰晶又会逐渐蒸发成水蒸气，消失得无影无踪。

    知识点：飞机、云、凝结、饱和蒸汽压、绝热膨胀

    为什么脱毛衣时会听到“噼啪”声

    晚上脱毛衣时，有时会听到“噼啪”声，如果熄了灯，你还能看到一闪一闪的电火花哩！这是怎么回事呢？
    第(2/3)页