书城童书万事为什么
27001300000060

第60章 开启科学的奥秘之门(2)

根据近代数学史家们的研究,七巧板是明、清两代间由中国人发明的,已经有几百年的历史了。明末清初,皇宫中的人经常用它拼成各种吉祥图案和文字。在18世纪中叶,七巧板传到国外,外国人也很喜欢玩,叫它“唐图”。

洗衣机为什么能洗衣服

洗衣机洗衣服的时候,机器的波轮转动,带动水沿着筒壁旋转,形成一个涡流。这个涡流带动衣服回转,使洗涤剂与衣服之间,衣服与衣服之间,衣服和筒壁之间不断发生摩擦,起到类似用手搓揉、拍打的作用,使污垢被迫脱离衣物,从而达到把衣服洗干净的目的。

还有一个原因,由于洗衣桶形状的不规则,当旋转着的水流碰到筒壁后,其速度和方向都会发生改变,形成湍流。在湍流的作用下,衣物无规则地翻滚,衣服里的纤维不断被弯曲、绞扭、拉长,衣物相互摩擦,增大了洗涤的有效面积。这样,衣物就被洗得更均匀、干净。

小资料,为什么能干洗衣服

干洗所用的干洗剂的功能是可迅速溶解使灰尘粘着于纤维的油或油脂。干洗剂中添加了特选干洗助剂,它可使灰尘悬浮出来并防止其再次沉积在衣物上。然后,通过过滤或蒸馏处理,可把游离的污垢从干洗剂中分离出来。

微波炉是怎样把饭做熟的

1946年,美国雷声公司的研究员斯潘瑟在一个偶然的机会,发现微波溶化了糖果,证明了雷达的微波辐射能引起食物内部的分子振动,从而产生热量。经过一番设计研究,第一台微波炉于1947年问世了。

微波是一种电磁波,这种电磁波的能量比通常的无线电波大得多。它碰到金属就发生反射,还可以穿过塑料等绝缘材料而能量不减。但是,它的克星是水,微波遇到有水分的食物,不但不能透过,其能量反而会被吸收。

这种肉眼看不见的微波,能穿透食物达5厘米深,并使食物中的水分子剧烈运动而升温,从而使食物能在很短的时间内烹饪熟。

小资料,分子

它是一种很微小的颗粒,人肉眼看不到。分子保持了物质的一切化学性质,它是由原子组成的。

传真机是怎样发送和接收书面资料的

只要拨通对方的电话号码,对方马上可以看到你提供的图文资料,这就是神奇的传真机。

传真机发送资料时,对书面资料直接进行扫描,并把扫描的信息转变成电信号,通过电话线把电信号传到另一台传真机上。传真机接受资料时,把收到的电信号经过信号转变,再将书面资料复制出来就可以了。

传真机进行信号转变,主要是由传真机的发送机和接收机来完成的。传真机的发送机是由一种具有光电转换作用的光电管组成的。光电管能够识别书面资料各部分的颜色及深浅,并把这些信息转变成强度不同的电信号,再经过电子电路的整形、放大、调制、编码之后,通过电话线路传输出去。传真机的接收机收到从电话线上传来的电信号后,立即对这些电信号进行放大、解调等处理,把电信号转换成图像信号,通过打印机把书面资料还原出来,这样就完成了传真机的主要工作。

小资料,如何使用传真机

每一台的传真机都不同,但是它们的用法是一样,把传真的那张纸反过来放进去,然后再按传真号码,接着按确定键--一般确定键是绿色的。这样那张纸的内容就自动传过去了。如果传不过去,那张纸就会出来,告诉你有问题。一般再传几次就可以了。

霓虹灯为什么那么鲜艳夺目

平淡无奇的高楼,夜晚霓虹灯亮起来的时候,就变得光彩夺目。我们不禁奇怪,为什么白天看上去无色透明的灯管,夜晚一通上电就射出红红绿绿、鲜艳夺目的光芒呢?

原来,霓虹灯里面加了几种无色的稀有气体,它们主要是氦气、氖气、氩气和氙气。这些气体又名惰性气体,体积只占空气的0.94%,它们的化学性质非常不活泼,不容易发生化学反应。但是,如果把氦气装到霓虹灯里,通电后氦气受到电场的激发,就射出淡红色或黄色的光芒;如果把氖气加入霓虹灯,通电后就会发出红光;氩气会射出淡青色的光;氙气会射出青光。人们就是根据这些特性,把它们分别装在想要的霓虹灯里。于是,夜晚我们就可以看见色彩斑斓的世界了。

小资料,荧光棒

荧光棒发光是因为它里面的化学物质发生反应,并将反应后的能量传递给荧光棒表面的染料上,再由染料发出荧光。

为何汽水瓶一打开就有很多气泡翻腾

夏天里,我们一打开汽水瓶,就看到气泡翻腾,像是一杯煮开的热水似的。但是尝一口,还是那么冰凉爽口。这是为什么呢?

其实,汽水和糖水没什么不同,汽水不过是多加了一些二氧化碳。在汽水厂里,人们用很大的压力,把二氧化碳压进瓶子里,这样就成了汽水。喝汽水时,因外面的气压比瓶内的气压小,我们一打开瓶子,二氧化碳就像出笼的小鸟往外跑去。所以就可以看见汽水翻滚的景象了。

小资料,人在夏天为什么更爱喝冰冻汽水

夏天里,我们都爱喝冰冻汽水。其实这也是一个物理规律:气体在水里的溶解度和温度有很大的关系,温度越低气体往往溶解的越多,那么二氧化碳就相应的溶解得更多。人们喝进冰冻汽水后,肠胃可以吸收更多的二氧化碳,并且很快从口腔中排出,从而降低人体的温度。另外,二氧化碳对胃壁有轻微的刺激作用,能加速胃液的分泌,帮助消化。

为什么水会流动

大家都看过流动的水,比如自来水、河水,但是,它们为什么会流动呢?

原来,不论什么东西都是由分子或原子组成的,分子和分子之间是有空隙的,但是各种东西的分子之间的距离是不一样的。分子和分子之间距离最大的是气体,所以气体没有一定的形状,它流动得最快。我们在太阳下可以看到有很多灰尘颗粒在浮动,就是因为空气里的分子在运动,它们撞击了灰尘,灰尘就会乱飞。再比如金属、木头等固体物质,它们的分子和分子距离就很小,因此能相互牢牢地吸引,所以固体物质都能保持一定的形状和体积。可是液体的分子和分子之间的距离很大,相互的结合就没那么紧密,相互的吸引力就很小,它的形状可以变化。水是液体最具有代表性的一种物质,它会流动,没有固定形状有固定的体积。

小资料,水的三态

水的三态即液体、固体、气体。液体的水很常见,我们每天都可以看到。固体的水就是雪花、冰雹等,一般只在特定的季节出现。气体的水就是水蒸气了,它也是水的常态,但我们肉眼不容易看到。

看电视为何会损伤视力

人的眼睛里有圆锥状和圆柱状两种细胞,圆锥状细胞分布在视网膜的中央,使我们在白天或明亮光线下能够看东西,圆柱状细胞则分布在视网膜的边缘,专门帮助我们在夜晚或微弱光线下看东西。

圆柱状细胞内含有一种叫做视紫红质的感光物质,视紫红质是由维生素A与一种蛋白质合成的。夜间,圆柱细胞在接受光的刺激时,需要一定量的维生素A做原料,才能发生化学反应,产生视觉。这样,维生素A就会被消耗。若它的消耗量过大,或者是得不到及时的补充,视紫红质就会减少,眼睛在微弱的光线下的视力也会随着降低,致使人在黄昏和比较昏暗的环境中看不清东西,甚至导致夜盲症。

小资料,为什么看电视时点红灯最好

我们已经知道,夜间能看见东西,主要是视紫红质的存在,而红灯对视紫红质不起破坏作用。因此,夜晚长时间工作或看电视时,点一盏小红灯,就不会影响视力。

为何不能把家电放在一起

录音机、电视机、DVD机等家电,在使用过程中都害怕外界强磁场的影响。

彩色电视机之所以能显像是靠电视机内部的显像管,而磁场会使显像管受到干扰,从而使色彩失真,图像模糊,严重时还会使荧光屏青一块、紫一块,难以消除。

录音机和DVD机受到磁场作用的影响,它们的音质和图像会变坏,噪声增大。而且,一些家电都是磁性材料制成的,在外磁场的作用下会发生磁化,使原来带子上录制的信号减弱或消失,影响正常使用。

而且,电和磁是相互转换的,任何一台电器都会有电磁波向外界辐射。如果录音机、电视机、录像机放在一起,使用电视机时,电视机就会产生强烈的磁场,这个磁场必然会对其他家电产生作用;同样,其他家电使用时产生的磁场也势必给电视机带来影响。所以,在使用条件允许的情况下,尽量不要把家电摆在一起使用。

小资料,磁场

传递物体间磁力作用的场叫磁场。磁体和有电流通过的导体的周围空间都存在磁场,指南针指南就是地球磁场的作用。

为什么人能听到自己的回声

声音是以波的形式传播的,当声波在传播过程中遇到障碍物,就会被反射回来,形成回声。这个障碍物不一定是固体,也可以是液体和气体,例如,声波从热空气团传播到冷空气团,冷空气团会反射声波;天空中由密集的水滴形成的云层也会反射声波。

但是,只有当障碍物离得较远,发出的声音经过较长时间回到耳畔,才容易分辨出回声和原声。障碍物离得太近,例如在高墙跟前或室内说话,声音很快反射回来,回声和原声差不多合在一起,分辨不出来,便感觉不到回声了。

小资料,回音壁为什么能回音

回音壁是一个圆形的围墙,建于明代。它高约6米,半径32.5米,整个墙体都很光滑,是一个很好的声音反射体。只要有人对着墙壁说话,即使声音很轻,但由于声波沿着围墙内壁多次反射,站在围墙根各个位置上的人都能听得清清楚楚,就跟打电话一样。

为何扇子扇炉火会旺扇蜡烛会灭

用扇子扇风,会同时有两个作用:一个是补充氧气,帮助燃烧;另一个是降低温度,不利于燃烧。

用扇子扇炉火时,因为炉火热量大,温度高,远远超过煤炭的燃点,所以扇子给它扇风,虽然会带来一些冷空气,赶走一部分热空气,但是这对炉火来说是微不足道的,而扇子带来的氧气,却能大大帮助炉火燃烧。对于蜡烛来说,火焰小,热量少,扇子一扇,带来的冷空气就可以把蜡烛那点热量都赶走了。所以,烛火突然下降到蜡烛的燃点以下,蜡烛就立即灭了,扇子送来再多的氧气也没有用。

小资料,自燃

在天气闷热、干燥的时候,一些堆积起来的易燃物,比如稻草堆容易着火。但这并不是人为的,而是它的自燃。自燃包括受热自燃和本身自燃两种。这两种自燃现象都没有与明火接触,但区别是受热自燃是外部热量促使其自燃,而本身自燃是易燃物自身的热量达到燃点而自燃的。

为什么不同的钟响声不一样

去过寺院的人会发现里面的钟很多,但是敲起来,声音却不一样,有的清脆,有的浑厚,这是为什么呢?不同的钟,声音也是不一样的。有的低沉,有的清脆,而且当将大小不同的钟编成一组时,还能够演奏各种乐曲,这就是我国古代的编钟。

大家都知道声音是由物体振动而产生的,不同的钟的厚度是不一样的,用同样力度敲击厚度各异的钟所产生的振幅也就不一样,所以产生的声音也是迥然有异的。

小资料,中国的编钟为什么能奏乐

编钟是由大小不同的钟组成的,是我国古代的一种打击乐器。1978年在河南淅川县出土的九件编钟表明,我国早在两千多年前就已经使用七声音阶了。这些编钟做工精美,充分反映了我国在冶制技术和音乐艺术上达到的高度和水平,同时也反映了我国在很早就已经知道声音的形成原因,并将其运用于生活中。

为什么在高山上煮不熟鸡蛋

任何液体都要达到它的沸点才能沸腾,但是沸点与气压有关:气压大,沸点就高;气压小,沸点就低。在平地时,空气的气压正好是一个大气压,水的沸点就是100℃。在高山上,随着海拔高度的上升,空气越来越稀薄,大气压强逐渐减小,气压就会低于一个大气压,水的沸点也就随着降低。所以在高山上,水不到100℃时就会沸腾了,即使炉火再旺,水温也不会再升高。科学家计算,海拔每上升1千米,水的沸点大约就降低3℃,所以如果在海拔5000米的高山上,水的沸点不会超过85℃。我国的青藏高原,平均海拔4000米以上,被称为“世界屋脊”。在那里,水的沸点常年都达不到100℃。

小资料,在高原上如何煮饭

在高山上,人们用高压锅就可以解决这个问题。高压锅的密封性很好,锅里的水蒸气跑不出去,它们在锅里越积越多时,就增大了锅里的压强,能够达到或者超过一个大气压,所以用它煮饭就和在平地上一样,当然也能把鸡蛋煮熟。

放大镜为何不能将角放大

我们拿着一个放大镜看东西,会发现东西被放大了很多。可是,你如果拿着一个放大镜看角,不论你的放大镜怎么放,角都不会被放大。放大镜可以把任何东西放大几倍、几十倍甚至上百倍。显微镜和电子显微镜可以放大几千、几万甚至几亿倍,但它们对角还是无可奈何,这是为什么呢?

原因有两个:第一,我们知道,角是由两条射线组成的,而且这两条射线的位置是不变的。水平的永远是水平的,倾斜的永远是倾斜的。两条射线之间的张开程度是不变的,所以角的大小也不会有变化;第二,放大镜只能把东西的各部分的比例放大,因此,放大后的东西形状和以前是一样的,我们称为相似形。根据几何学定理,相似的对应角相等,可见放大镜下的角和书面上的角是一样大的,并没有被放大。

小资料,哈哈镜

哈哈镜一般都是凸面镜或者凹面镜,它成的像都是虚像,而且一般与实物的大小、高低,甚至是形状都不太一样。人站在哈哈镜面前,或是整体都被拉长了,或是身体的某个部位被拉长了。总之,所成的像都很夸张,容易引人发笑。

铅笔芯能变成金刚石吗

我们平时使用的铅笔的主要成分是石墨。如果有一个方法能把我们的铅笔变成钻石,你相信这是真的吗?这是千真万确的事。事实上我们现代工业上使用的金刚石大部分都是由石墨合成的。为什么软软的铅笔能变成坚硬的金刚石呢?

原来,石墨和金刚石都是由碳元素组成的,只是它们的晶体结构不一样,因此硬度差别很大。石墨在高温高压下就能够变成金刚石,这是由于石墨内部的晶体结构和化学键都发生了变化。石墨分子的碳原子内的化学键,转变成金刚石中碳原子的化学键,使石墨的层状晶体结构变成了金刚石的立方和六方晶体结构。石墨内部这种化学结构的变化,导致了它本身性质的变化,最终变成了金刚石。

小资料,金刚石

金刚石是在地下深处高温、高压下结晶而成的岩石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻石坯,而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。

粘合剂为何能把东西粘在一起

如果现在告诉你飞机上有些零件是用粘合剂固定的,你会不会感到惊讶,然后再也不敢坐飞机了?其实不用担心,有些东西用粘合剂粘在一起,比用螺丝和焊接的还稳固呢。