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速溶咖啡的发明加藤佐取1901年(第17页)

我们设想一下,如果让这样一列火车在普通的柏油马路上奔跑,会怎么样呢?它不仅会陷到地里去,一步也走不动,而且就算跑了起来,由于火车又长又重,且惯性大,不能说停就立刻停住,再加上路面上不断地有行人、车辆出现,那该有多么危险呀。

因此,火车只有在铁轨上奔跑才好。为了最大限度地保证它的安全,设计师们还想出很多办法,以保证火车的车轮不会从铁轨上掉下来,让火车开得又快又稳又安全。

◆为什么月亮上没有声音

声音是空气中每秒20至2万次的振动。地球上有声音,是因为振动着的物体把振动传给空气,空气再把振动传播开来,形成声音。所以,声音存在的必要条件有两个:一个是要有声源,另一个是要有传播声音的媒质,二者缺一不可。月亮上可以产生振动,但月亮上没有空气,振源的振动传不出去,当然月亮上就听不到声音了。那儿是一个十分寂静的世界。

要证明月亮上没有声音并不难,我们可以做这样一个实验:将一只闹钟放在有抽气设备的玻璃罩里,当罩内的空气没有被抽出时,我们能听见闹钟的滴答声;当空气逐渐被抽出时,滴答声逐渐减弱;当空气十分稀薄时,滴答声就听不见了。如果没有空气把声音传出来,即使闹钟的滴答声一直在响,我们也听不见。

1969年7月21日,人类首次登上月球。在月球上,两名宇航员虽然近在咫尺,也只能靠无线电来通话。

◆为什么说噪音也是一种污染

噪音,就是杂乱无章、听了叫人不舒服的声音,比如机器的轰鸣声、飞机的尖叫声、汽车的喇叭声等等。在物理学里,噪音的强弱通常用分贝来表示。噪音共分七个等级,从零开始,每增加20分贝,就增加一个等级。当噪音在0~20分贝时,我们感觉很静;20~40分贝时,也是安静的;超过45分贝的声音就会干扰人睡眠;80分贝的噪音会使人感到吵闹、烦躁;超过90分贝,就会影响人的健康;100分贝的噪音会影响人的听力;120分贝的噪音可以使人暂时“耳聋”;在几米以内听到140分贝以上的噪音,人会变成聋子,甚至可能突然发生脑溢血,或者心脏停止跳动。有人做过调查研究,长期生活在60分贝的噪音中,会使人感到心慌和厌倦,人的工作效率降低。长期生活在85~90分贝噪音下的人会患噪音病,出现头昏脑胀、失眠多梦、全身乏力、食欲不好、记忆力减退等症状。下面的调查数据,令人信服地说明了噪音的危害:一个噪音为94~106分贝的车间,有4.5%的人耳聋,38%的人耳鸣,30%的人失眠,36%的人忆忆力减退。所以说噪音也是一种污染。还有人把噪音比作杀人不见血的软刀子,这话绝不过分。由于工业生产的过于集中,交通拥挤,噪音源增多,噪音已经成了一种比较严重的公害。有的国家把噪音列为环境公害之首,想方设法加以消除。

为消除噪音,人们想了许多办法。

一种立即见效的方法是控制噪音源。比如,在城市闹区,禁止各种车辆呜叫高音喇叭,利用减振消声的办法使各种噪音源发出的噪音减至最小。但无论对噪音源怎样控制,生产活动总要产生大量的噪音,这就得采用隔声方法了。现在各种高效能的隔音材料、设备正在研制中。有一种隔声夹层玻璃已被使用。通过这种玻璃,噪音可减少27分贝。安装上这样的玻璃,基本上可以避免室外噪音的干扰。在法国巴黎近郊有一条很热闹的街,汽车川流不息,昼夜不停,人们在街上相互交谈都很困难。后来,人们在车行道和人行道之间修建了350米长、4米高的玻璃墙,收到了较好的隔声效果。

现在科学家们正研究一种更有效的消声法,那就是“以毒攻毒”的方法,用声音消除噪音。假如能有一种声音,它与要消除的噪音在强度上、频率上完全一样,但在振动方向上是相反的,那么,在这两种声音同时作用之下的空气,所受到的拉力和压力相等,空气分子不发生振动,从而达到消除噪音的目的。从理论上说,这种方法简单,但实现起来却比较困难。当然,人们正朝这个方向努力。相信有朝一日,用声音消灭噪音是会实现的。那时,我们会生活在一个十分安静的环境里。

如果电灯忽然灭了,我们总要先检查保险丝有没有烧断,绝大多数的毛病确实出在这里。保险丝断了,只要把总电门关掉,换上一根新的保险丝,再合上总电门开关,电灯立刻又亮了。为什么其他地方的接线不容易烧断,而保险丝容易烧断呢?

原来,保险丝虽然也是一种金属丝,但是它不同于普通的铜丝、铁丝。它软乎乎的,是由铅、锑或者铅、锡等低熔点合金做成的。它的电阻率比较大,熔点比较低,天生怕热。由于电流的热效应,只要从保险丝上通过的电流超过保险丝的额定电流,达到熔断电流,保险丝就会迅速熔断,自动把电路和电源断开。这样,强电流就不能再进入用户的家里来了,从而防止接在电路中的仪表、电器或导线因电流过强而烧坏。

保险丝断了,不能随便用铜丝或铁丝代替。如果用铜丝或铁丝代替保险丝,由于它们的熔点很高,即使强电流通过时,也不会熔断,就不能达到自动切断电流的目的,起不到保险的作用,是很危险的。

另外,安装保险丝时,必须注意选择粗细合适的才行。保险丝的规格很多,通常用它的额定电流表示。对于同一材料的保险丝,截面直径越大,允许通过的额定电流也越大。所以在选择的时候,必须先根据用电器的总瓦数,计算出通过电路的最大工作电流,使保险丝的额定电流等于或略大于电路的最大工作电流。这样,既保证了保险丝能够正常工作,又能保证保险丝在遇到过大电流的时候能够迅速熔断,切断电路。假如保险丝额定电流过大,当电路里有过强电流通过的时候,它不会熔断,就起不到保险作用,这和接钢丝、铁丝没有什么两样;如果额定电流过小,那么在正常用电情况下,保险丝也会熔断,造成停电事故。

◆为什么地球上的氧气用不完

地球上动物、植物的生存离不开氧气,一切物质的燃烧,动植物的腐烂,铁的生锈等也离不开氧气。那么,长此以往,地球上的氧气会不会用完呢?19世纪时,英国物理学家汤姆逊·克尔文曾十分忧虑地说:“随着工业的发达与人口的增多,500年以后,地球上的所有的氧气将被用光,人类将趋于灭亡!”事实证明,这种担忧完全是多余的,地球上的氧气不会用完。

瑞士的科学家谢尼伯曾经做过这样一个实验:他采集了许多植物的绿叶,浸在水里,放在阳光底下。叶子很快就不断地发出一个个小气泡,谢尼伯用一只试管收集了这些气体。这些气体是什么呢?当谢尼伯把一片点着了的木条扔进试管时,木条猛烈地燃烧,射出耀眼的光芒。这说明试管内是氧气,因为,只有氧气才能帮助燃烧。接着,谢尼伯又往水里通人二氧化碳。他发现,通进去的二氧化碳越多,绿叶排出的氧气也越多。谢伯尼得出了这样的结论:“在阳光的作用下植物靠着二氧化碳营养而排出氧气。”

◆开水壶用久了为什么会生水垢

天然水中,除雨水不含有固体溶解物之外,海水、井水、泉水等,都含有矿物质,如碳酸氢钙、碳酸氢镁、硫酸钙、硫酸镁等,含有这类物质的水叫做硬水,不含这类物质的水叫做软水。

家庭中烧开水的水壶用久了,在壶的内壁和底上会留下一层沉淀物,叫“水垢”。水垢是由一些盐类组成的。我们用自来水等硬水烧开水时,溶解在水中的硫酸钙就沉淀出来;当水沸腾时,水里的碳酸氢钙和碳酸氢镁就相应地分解而生成极难溶解的碳酸钙和碳酸镁沉淀在壶的内壁和底上,结成水垢。开水壶生了水垢,就不容易传热了,烧水要浪费很多热力。在工厂里,如果锅炉生了水垢,问题就更大了,因为这些水垢传热不均匀,往往会引起猛烈的爆炸。因此,人们就设法把硬水“软化”,变成不含钙镁盐类的软水。最普通的办法,就是把水煮一下,使碳酸氢钙和碳酸氢镁变成碳酸钙和碳酸镁而沉淀掉。在工厂里,往往在水里加适量的碳酸钠(苏打),也能除去这些杂质。因为碳酸钠能与硬水中的钙盐、镁盐作用,生成碳酸钙沉淀。也有的工厂用硅铝酸钠作软化剂,这种软化剂经处理后,可以反复使用,成本低廉。近年来,人们采用新方法软化水,即把硬水通过离子交换树脂,除去其中的钙离子,就变成了软水。

硬水似乎很不受欢迎,其实硬水在酿酒工业上自有独到之处,因为硫酸钙、硫酸镁等都是酵母菌繁殖时的必要营养物质。更有趣的是,水中如果含有少量的硫酸镁,制出来的酒,颜色比较淡;含有硫酸镁多些,酒的颜色就深。所以工业上对水的需要和要求也各有不同。

◆能用玻璃做大桥吗

人们通常总是认为,玻璃是一种极容易破碎而又极不牢固的物质。可是,在德国迪塞尔多夫市,1980年建成了一座以玻璃为主要原料的7米长的新桥,又结实又漂亮。

德国斯图加行大学的加勒斯·雷姆从1970年起开始研究把玻璃纤维镶嵌到聚酯树脂中,以制成一种新的建筑材料,并取得了具有实用价值的成果。

玻璃很脆,但经过加热,被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维后,它完全改变了自己的本性,变得像合成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝,所以,让玻璃纤维与聚酯树脂合成,可以制成很好的建筑材料。德国的斯特拉巴格建筑公司与拜尔化学公司联合采用了雷姆的研究成果,生产了一种叫做“玻璃斯大尔”的新型建筑材料。这种新的建筑材料,含有68%的玻璃纤维,抗拉强度比钢大4倍,而重量只有同体积钢铁的1/4。它不生锈,耐腐蚀,抗热性能强,而且不受电磁波影响。

玻璃纤维复合材料是一种新型工艺材料,用途越来越广泛。

◆为什么许多家庭的孩子比父母高

有不少这样的家庭,儿子比父亲高,女儿比母亲高。难道人类真是越长越高了吗?

这究竟是什么原因呢?据苏联考古学家对人体骨胳进行测量和研究后,他们惊奇地发现苏联士兵在194l~1961年中,平均身高增长8厘米。1926~1956年居民的平均身高增长4.5厘米。不光是苏联,在中国和其他国家,人体测量数据也表明,人类一代比一代长得高。如果观察一下周围,也不难发现,儿女成年以后大多数比他们的父母高。今天的新生婴儿比30~40年前平均长l厘米。人为什么越长越高?根据科学家研究认为:这是由于人类居住环境的改变,受日光照射时间增加的结果。此外,儿童的先天营养越来越好,以及遗传等其他因素,也是许多家庭的孩子比父母高的一个原因。

◆为什么有的人个子高,有的人个子矮

在现实生活中,小朋友可能会感觉到人的高矮差别十分明显,有的人高达2米以上,有的人矮得还不到1米高,这是为什么呢?

身体高矮的原因比较复杂,如不同国家、不同民族都与遗传有着密切关系。

科学家发现,晚上是生长激素分泌的**时期,因而晚上睡觉好的孩子一般长得比较高,还发现人的情绪及身体锻炼的状况都与人的个子高矮有着密切联系。

◆为什么人走路时胳膊前后摆动

在很早很早以前,人的祖先猿人不是像现在的人这样走路,而是四肢全部着地,像猩猩一样爬着走路的。后来,类人猿站起来了,利用前肢做事,后肢走路。这样,它们就不再爬行了,两条前肢变成了现在我们的两只胳膊,两条后肢就是我们现在的两条腿。那么,两条腿走路,两支胳膊为什么总是摆来摆去呢?其实呀,这也是祖先猿人留给我们的老习惯,迈左腿,向前摆右胳膊;迈右腿,向前摆左胳膊。这样,走起路来,人们才感到轻松、舒服、避免身体左右摇晃,还可以保持我们身体的平衡。所以,人们在走路的时候,两只胳膊总是一前一后地摆来摆去。

小朋友,你可以自己走起路来试一试,看看走路时不摆动胳膊行不行,看看迈左腿时哪只胳膊自然地向前摆,迈右腿时哪只胳膊自然地向前摆。

◆为什么在睡觉时会做梦

夜深了,人们都进入甜蜜的梦乡,有的在梦中露出微笑,有的在梦中咿咿呀呀低语。人为什么在睡觉时会做梦呢?这要问我们每个人的大脑了。我们每个人的大脑里有着许许多多的脑细胞,这些脑细胞有的管我们说话,有的管我们睡觉,有的管我们走路等等,我们不管做什么事都要经过大脑。晚上睡觉时,有的脑细胞和我们人一样也休息了,可是,有的脑细胞却没有休息,所以,我们在白天想的事或看到的事就会在睡觉时重现在脑中,这就是梦。俗话说“梦是心中想”,就是这么回事。做梦是因为有的脑细胞没有休息的缘故。

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