第22章物理(2)
第22章物理(2)
每一个移动电话区域中继站的电波发送范转围为30千米。如果把本地的中继站与邻近城市的移动电话中继站联网，就能建立跨市、跨省甚至全国联能的移动电话通迅网。知识点：无线电波、中继站、交换机、通道
为什么用吸管可以把饮料吸上来
当你用一根吸管喝饮料的时候，你有没有想过：为什么用嘴一吸，水就能沿着吸管跑到我们嘴里来？这主要依靠大气压力的帮助。
我们知道，在地球的周围包着一层厚厚的空气，称为大气层。哪里有空气，哪里就要受到大气的压力。据测定，在地球的表面，每平方厘米的面积上，所受到的大气压力大约为10牛顿。
吸管插在杯子里，吸管的里面和外面都跟空气拉触，都受到大气的压力，而且内外受到大气压力相等，这时，吸管内外的水保持在同一个水平面上。我们含着吸管一吸，吸管里的空气被我们吸掉了，吸管里没有了空气，作用在吸管内水面上的压力就比吸管外面上的压力小，这样，大气压力就会把饮料压进吸管，使吸管内的水面上升。我们不停地吸，饮料就源源不断地跑到嘴里来了。
知识点：大气压力、空气、饮料
为什么钢笔能够自动出水
当你用钢笔写字的时候，纸上立刻就现出字迹。你可曾想过：为什么当你写字的时候，钢笔里的墨水源源不绝地跑出来，而你不写字的时候，墨水就不出来呢？
我们来做一个实验：将一根细玻璃管插入盛有水的玻璃杯里，水就很快地从细玻璃管中往上升，而且管子里的水面比玻璃杯内的水面还要高。这个现象叫做毛细现象。钢笔就是应用毛细原理加以设计的。它依靠笔身上一系列毛细槽和笔尖上的车缝，把笔胆里的墨水输送到笔尖。书写的时候，笔尖一碰到纸张，墨水就附着在纸上，在纸上留下了明显的字迹。
不写字时墨水为什么不流出来呢？让我们再做个小实验来说明这个问题。用一块硬纸片盖在装满水的玻璃杯上，按住纸片，并迅速地将玻璃杯和纸片一起倒转向下，再轻轻地放开按住纸片的手。只见硬纸片紧紧地吸在玻璃杯上，并托住了满满一杯水。是什么力量托住了硬纸片而使玻璃杯中的水不流出来呢？这就是大气压力的作用，正是大气压力托住了硬纸片和杯中的水。不写字的时候，钢笔里墨水不流出的道理也是一样。因为笔胆外面的大气压力比笔胆里的压力大，所以能够把墨水抵住不外流。
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