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日常生活中的物理知识
早晚的天空为什么是红色的?
早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但由于它们散射了太阳光,使每一个大气分子都形成了一个散射光
源。根据瑞利散射定律,太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的
红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。因此,我们看到睛朗的天空总是呈蔚蓝色,而地平线上空的光线只剩波长较长的黄、橙、红光了。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后,那里的天空就带上了绚丽的
色彩。 俗话说"早霞不出门,晚霞行千里",这就是说,早晨出现鲜红的朝霞,说明大气中水滴已经很多,预示天气将要转雨。如果出火红色或金**的晚霞,表明西方已经没有云层,阳光才能透射过来形成晚霞,因此预示天气将要转晴。
死 海 不 死
在亚洲西部,离地中海不远的地方有一个内陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上。死海海水的密度太大了,比人体的密度大得多(人体的密度在1000kg/m3左右),所以人的身体只要有一半多浸没在水面之下,所受到的浮力就等于人受到的重力。人在死海里游泳时,可以躺在水面上看报纸,要想沉入水中可就要费好大的气力,潜入水中还会被海水托出水面。 死海的海水中矿物质很丰富,可以用来治疗一些皮肤病和湿疹。是世界上著名的游泳风景点和疗养地之一。
人靠什么走路
在平坦的马路上,谁都可以迈开大步向前走。一个健康的人,走路并不是什么难事,因而也没有想过人是靠什么走路的。听了这个问题,有的人会觉得好笑。人只要有气力,抬腿,迈步,不就可以往前走了吗?而事实上,问题并不那么简单。请你试一个动作:挺直身体,背贴着墙站在地上。把一只脚抬起来,向前迈步,只要身体不离开墙壁,这只脚是跨不出去的。如果抬起来的脚向前迈出去一步,那末,回头一望,身体已经离开墙壁。这说明,身体向前移动了。人身体向前移动的时候,一定依靠了一种外力。或者说,是这种力推着人前进的。如果这种外力比较小,走路就会遇到困难,比如,在光滑的冰面上,人们就不敢迈大步,而只能小心翼翼地挪动双脚。现在,请你回答,后脚蹬了一下地。从物理的角度来分析,那是人体给了地面一个向后的力,与此同时,地面也给了人体一个向前的力。正是这个力把人体向前推了一下。脚蹬地面,这是作用力;地面给人体一个向前的力,这是反作用力。这个反作用力表现为摩擦力。在一般情况下,作用力和反作用力正好相等,因此,我们走路并不觉得困难。可是,人在冰面上走,冰面过于光滑,给人的摩擦力要小得多。这样,如果你仍然像在地面上走路那样使劲,向后蹬的力与摩擦力不平衡,后脚要向后滑,人就会跌跤。
为什么拉车比推车省力?
手推车,使用方便,既可以推又可以拉。推和拉的用力方向跟水平线的夹角一样,是推车省力还是拉车省力?省力不省力,主要看车轮受到的阻力有多大。因为克服了阻力,车子才能前进。在地面条件相同的情况下,车轮对地面的压力越大,阻力越大,阻力大就费劲。反过来,压力小,阻力小,省力。推车的时候,用力的方向指向斜下方,它产生两个效果:一个分力向前,用来克服阻力,使车匀速前进;另一个分力竖真向下,加大了车对地面的压力,使阻力加大。拉车的时候,用力的方向指向斜上方,也产生两个分力;一个向前用来克服阻力;另一个竖直向上,减小了车对地面的压力,使阻力减小。因此,拉车的时候,需要克服的阻力小,也就省力一些。
挑重担的人走路为什么像小跑步
人在步行的时候,是左右脚交替着向前的,如果说得正确些,人的步行可以认为是一个接替一个跌倒动作。人在站立不动的时候,从人体重心引下的垂直线,总是在两脚形成的面积里,这叫做处于站立时的平衡状态。人在起步向前的时候,总是身体先向前倾,使从人体重心引下的垂直线越出底面,形成向前倾跌的趋势,接着立刻把后脚跨向前来维持新的平衡。所以我们说,一步一步地向前走,就是作一次一次的向前倾跌。这种倾跌趋势,跟人体的重量和跨出步子的大小是有关的。向前倾跌的趋势越厉害,迈出的那只脚,在着地时与地面冲击得越重,这样不但人要感到吃力,步子也不容易跨稳。挑着重担走路,等于人体的重量突然增加了许多,向前移步时的倾跌趋势就很厉害。缩小跨出的步子,可以适当减小这种倾倒趋势;迅速迈出后脚,可以防止真的跌倒。因此挑重担的人,走路的步子总是又小又急,这就成了小跑步了。还有,挑重担时步子短促,可以使速度均匀,这样担子也可以匀速地跟着人向前移动。如果步子又大又慢,担子就产生摆而不好挑了。
为什么灌满水的瓶子不易破?
有两个相同的玻璃瓶,一个空着,一个灌满了水,同时从相同的高度落到地面上,哪个瓶子容易破?一般说重的瓶子容易破。可是,当瓶子灌满水后,瓶子里的水还有另外一个作用,能减少瓶子的形变,反而使瓶子不容易破了。玻璃瓶破裂,大多是由于形变引起的。空瓶子落地,地对瓶子产生一个压力,瓶子从外向里形变,终于破裂。瓶子装满水,由于水是不可压缩的,从而减少了形变,使得瓶子不易破裂。瓶子里装满水,再拧紧瓶盖,就更不容易摔破了。
我们吸汽水是"吸"上来的吗?
我们用吸管吸汽水,总以为是嘴把汽水吸上来的。其实不是,用嘴吸,只吸走了吸管中的空气,至于汽水嘛,那是大气把它压到嘴里去的。原来,吸管中的空气被吸走后,管里面的汽水受到空气的压强变小,而瓶子里(吸管外)的汽水受到的压强是大气压强,这两个压强是不相等的,大气压强较大,就会把汽水压到嘴里去了。如果汽水瓶口盖一个塞紧了的软木塞,木塞中插着一根玻璃管,那末,你从玻璃管里吸汽水,至多能吸上一两口,就再也吸不到瓶里的汽水了。这个道理也简单,因为瓶外的大气无法进入汽水瓶,大气也就无法把汽水压到嘴里去了。不拔掉瓶塞,还能喝到汽水吗?虽然吸不上来,但能不能吹上来?对着玻璃管向瓶子里吹气是个办法。吹气,增加瓶内的气体,增加了瓶内气体的压强。瓶内的气体压强变大以后,就会把汽水从玻璃管里压出来,这时,只要嘴不离开玻璃管,就能喝到汽水。往瓶里吹气越多,压强增加得越多,就可以顺利地喝到汽水。喝掉一些汽水以后,瓶内的气体体积变大、压强降低,就喝不到汽水了。再吹气,又能继续喝到汽水。
什么是蓄能电站?
抽水蓄能电站不同于一般的水力发电站。一般的水力发电站是只安装发电机,将高水位的水一次使用后弃之东流。抽水蓄能电站安装有抽水—发电两用机组,又有抽水,又能发电。在白天和前半夜,水库放水,高水位的水通过两用机组,此时两用机组作为发电机,将高水位的水的机械能转化为电能,向电网输送。解决用电高峰时电力不足;到后半夜,电网处于用电低谷,电网中不能储存电能,这时将两用机组作为抽水机(两用机组可作反向旋转),利用电网中多余的电能,将低水位的水抽向高水位,并注入高水位的水库中,这样,在用电低谷时把电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中。到用电高峰,水库放水,又将水的机械能,通过发电机转化为电能,向电网输送。水库中的水多次使用,与两机组一起,完成能量的多次转化。高水位水库储存了大量低水位的水,相当于储存电网中多余的电能,解决了电能不能储存的问题。由于用电高峰和低谷的电价不同,高峰电价高,低谷电价低,这样使抽水蓄电站的经济效益也大大提高了。
纳米走近我们生活
1. 纳米是什么随着科学家的一次次努力,"纳米"这个几年前对我们十分生疏的字眼,眼下却频频出现在我们的视野里。纳米是一个长度单位,1纳米等于十亿分之一米,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。90年代起,各国科学家纷纷投入一场"纳米战";在0.10至100纳米尺度的空间内,研究电子、原子和分子运动的规律和特性。2. 中国人贡献1993年,中国科学院北京真空物理实验室操纵原子成功写出"中国"二字,标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地,并居于国际科技前沿。1998年,清华大学范守善小组在国际上首次把氮化镓制成一堆纳米晶体。同年,我国科学家成功制备出金刚石纳米粉,被国际刊物誉为:"稻草变黄金--从四氯化碳制成多刚石。"1999年,北京大学教授薛增泉领导的研究组在世界上首次将单壁纳米管组装竖立在金属表面,并组装出世界上最细且性能最良好的扫描隧道显微镜用探针。中科院成会明博士领导的研究组合成出高质量的碳纳米材料,被认定为迄今为止"储氢纳米碳管研究"领域最令人信服的结果。中科院物理所研究员解思深领导的研究组研制出世界上最细的碳纳米管--直径0.5纳米,已十分接近碳纳米管的理论极限值0.4纳米。这个研究小组,还成功地合成出世界上最长的纳米碳管,创造了"3毫米的世界之最"在主题为"纳米"的争夺战中,中国人频频露脸,尤其在碳纳米管合成以及高密度信息存储等领域,中国实力不容小觑。3. 纳米走近我们的衣、食、住、行科学界的努力,使"纳米"不再是冷冰冰的科学词语,它走出实验室,渗透中国百姓的衣、食、住、行。居室环境日益讲究环保。传统的涂料耐洗刷性差,时间不长,墙壁就会变得斑驳陆离。现在有了加入纳米技术的新型油漆,不但耐洗刷性提高了十多倍,而且有机挥发物极低,无毒无害无异味,有效解决了建筑密封性增强所带来的有害气体不能尽快排出的问题。
人体长期受电磁波、紫外线照射,会导致各种发病率增多或影响正常发育。现在,加入纳米技术的高效防辐射服装--高科技电脑工作装和孕妇装问世了。科技人员将纳米大小的抗辐射物质掺入到纤维中,制成了可阻隔95%以上紫外线或电磁波辐射的"纳米服装",而且不挥发、不溶水,持久保持防辐射能力。同样,化纤布料制成的衣服因摩擦易产生静电,在生产时加入少量的金属纳米微粒,就可以摆脱烦人的静电现象。白色污染也遭遇到"纳米"的有力挑战。科学家将可降解的淀粉和不可降解的塑料通过特殊研制的设备粉碎至"纳米级"后,进行物理结合。用这种新型原料,可生产出100%降解的农用地膜、一次性餐具、各种包装袋等类似产品。农用地膜经4至5年的大量实验表明:70到90天内,淀粉完全降解为水和二氧化碳,塑料则变成对土壤和空气无害的小颗粒,并在17个月内同样完全降解为水和二氧化碳。专家评价说,这是彻底解决白色污染的实质性突破。从电视广播、书刊报章、互联网络,我们一点点认识了"纳米","纳米"也悄悄改变着我们。
人能耐受多高的温度
英国有两位物理学曾做过以下试验:他们钻进了烤面包的炉子,而这时炉内干燥空气的温度竟达160℃,两人却安全地在炉内呆了几个小时。这可不是神话,而是千真万确的事实。那么,这究竟是什么道理呢?原来,这两位科学家在炉内站在垫板上,不直接接触炉底,也不碰炉壁,实际上他们处在干燥的空气之中,在干燥的空气里,人能用出汗的办法调节体温,汗水蒸发时,从紧贴人体的那层空气吸热,人体周围这层空气的温度就降低了。因此,人就能在温度比较高的环境中生活。同样是盛夏酷暑,我们往往会有这种感觉,空气干燥,即使气温高,也觉"热得爽快";而空气潮湿的话,由于蒸发比较困难,就感到又闷又热,十分难受了。
室内温、湿度多少为佳
人体对外界环境温度、湿度的变化有一定的适应能力。但是,人体自身的调节有一定的局限性。为此,环境专家把从体对"冷耐受"的下限温度定为11℃,对"热耐受"的上限温度定为32℃。而空气相对湿度上限不宜超过80%,下限值不宜低于30%。 环境专家通过大量群体实验后提出最适宜于人的室内温、湿度是:冬天温度18~25℃,湿度30% ~80%;夏天温度23~28℃,湿度30~60%(风速在0.1米/秒~0.7米/秒)。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的居室内,室温为19~24℃,湿度为40~50%时最为舒适。脑力劳动者,最合适的室温为18℃,湿度为40%~60%。此时,人的精神状态极佳,工作效率高,考虑问题敏捷,能够触类旁通,举一反三。
车中的光学知识
1.汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。
2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。
3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。
4.轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔
茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。
5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的
当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。
计时手段的变迁
古代人用漏壶、日晷等器具来计时。漏壶是用铜制成,分为播水壶和受水壶两部分,播水壶分二至四层,均有小孔,可以滴水,最后流入受水壶。受水壶里立箭,箭上划分100个刻度,箭随蓄水逐渐上升露出刻度数,用以表示时间。日晷是利用太阳影子的移动规律来测定时间的装置。古代日晷的晷面是石制的,有刻度,倾斜地固定在石柱上。晷针的铁的,安在晷面中心,与晷面垂直,晷针的影子投在晷面上,并随着太阳在天空中的方向移动,人们根据晷针影子在晷面上的位置来确定时间。显然这种计时方法比较粗略。
300多年以前,意大利物理学家伽利略在比萨城里的一痤教堂里,发现吊灯在空中摆具有等时性,后来荷兰物理学家惠更斯利用摆的等时性制成了摆钟。用摆钟计时每天误差在几秒至几分钟。
20世纪中叶,科学家利用石英晶体的振荡来代替普通钟摆的运动制成了石英钟,它具有很高的精确性和稳定性,每天的误差小于万分之一秒。
现在,美、法、德、英、瑞士等国正全力以赴研制高精度原子钟。原子钟主要依据原子能够以不受温度和压力影响的固定频率振荡的原理制作成的,是目前人类最精确的时间测量手段。新的超高精度原子钟误差可望达到10亿年不超过1秒。
从不倒翁搬不倒说起
书桌上放着一个不倒翁,浑圆的身体,一张笑咪的脸,书读累了,你会去逗它一下,把它推倒了,可它马上又笑嘻嘻地站起来,好倔强的脾气。不倒翁告诉我们一个非常有用的物理知识,就是物体怎样才能平衡。放在地上的凳子,摆在桌面上的台灯都处于静止状态,在物理学上就叫做平衡,但是同学们是否注意到,同样是处于平衡状态的物体:一本书竖在桌子上,轻轻地用手一推,啪地一声便倒在桌子上,而不倒翁推倒了却一下又能站起来。这就是说,平衡里也有不同:一件东西立在那儿,轻轻地推一下,它晃了几晃又重新立稳,这种平衡叫稳定平衡;如果轻轻地一碰就倒,叫做不稳定平衡,不倒翁是稳定平衡,立在桌面上的书本、铅笔等是不稳定平衡。
不倒翁不倒的秘密在于它肚子底下的那个大泥坨,使不倒翁和桌子之间有一个很大的支持面,泥坨还使它的重心降得很低,所以特别稳定,倒了还能自己再站起来,站立在桌面上的书则不同,它的支持面非常狭窄,重心又很高,所以一碰就倒,因此,看一个物体稳定和不稳定有两个条件:一个条件是支持物体的面积的大小,还有一个条件是物体重心的高低。
走钢丝的杂技节目很惊险,是由于观众总害怕演员摔下来。杂技演员始终处于一个不稳定的情况下,演员必须不断小心地调整自己身体的姿势,保持身体的平衡,顺利地通过钢丝。
有一种看上去更加惊险的摩托车走钢丝,摩托车不仅在钢丝上行驶,而且车身的下面还挂着一个沉重的车厢,坐在车厢的演员还做出多种高难度动作,看上支使人觉得更加惊险,其实这个节目倒十分安全,因为挂在下面的车厢使整体的重心下降到钢丝绳的下面,反而成为一种十分稳定的平衡。
悬挂是一种最稳定的平衡。过去汽车大赛的时候,由于赛车车速太快,常常发生车翻人亡的悲惨事故,如今设计出一种新型的"低悬挂"型赛车,车轱辘很高,车厢很低,使汽车整个重心落在车轴的下面,等于把车身挂在了车轴的下面,所以把这种赛车弄翻很不容易。
你也许没有看到过悬挂在空中的火车,如果有这种为车你敢乘坐吗?目前许多国家下在发展这种火车,它的名字叫单轨列车。它只有一条架在空中的铁轨,车厢挂在下面,实际上它比双轨火车还要安全。单轨列车是一个曾经在沙漠工作过的法国工程师拉尔廷纽为了解决沙土经常掩埋沙漠中的铁轨而设计出来的。据说他受到沙漠之舟--骆驼背上分佳在两侧的货物的启发,想到可以将车厢横跨在铁轨的两边,使重心低于铁轨,这样列车就不会翻倒,铁轨也不会被沙土掩盖,列车还可以跨过河流、沼泽地区,又不占农田,从空中通过,因此这个设计受到了人们的欢迎。
轮胎的花纹
你一定注意到汽车、自行车等橡胶轮胎上都有凸凹不平的花纹。加这些花纹,目的是增加轮子与地面间的摩擦力,防止轮子在地面打滑。早在1892年前后,人们制造车轮时就开始在轮胎上加花纹了,当时的花纹都很简单,随着车辆速度、载重量的提高,路面的改进,轮胎花纹也在不断变化,以适应新的要求。现在的轮胎花纹大致分为通用、高越野性和联合式花纹三大类。而它们的几何形状有纵向直线、横向直线、斜线、块形和混合式等五种,各种花纹适合不同的行驶情况。例如,公共汽车轮胎上常见的是纵向直线型和锯齿型花纹,适合在硬性路面上行驶,可以消除噪声,也称无声花纹。车辆在荒野及松软土地上行驶,适宜使用高越野花纹,它块大、沟深,行驶时不容易陷在沟里,却很能"啃泥",使轮子不打滑,拖拉机、起重机常在较疏松的泥地行驶,特别适合选用这类花纹的轮胎。联合式花纹轮胎适应性强,既能在硬性路面上行驶又可在松软路面上行驶,甚至可以在冰雪路面上行驶,因此使用最为广泛。
人类向太空探索的几项重大突破
1957年10月4日苏联发射世界上第一颗人造卫星。
1961年4月12日苏联著名宇航员加加林乘坐"东方"号宇宙飞船绕地球飞行一周,成为世界上第一个飞出地球的人。
1969年7月20日美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗乘坐"阿波罗11号"宇宙飞船登上月球,成为世界上第一个登上月球的宇航员。
1971年4月苏联第一个"礼炮"号空间站发射上天;属于第三代的空间站"和平"号于1986年2月20日由"质子"号运载火箭送入近地轨道。
1976年美国发射的"海盗"号飞船第一次登陆火星。
1988年11月15日莫斯科时间6时,苏联的拜科努尔航天中心成功地发射了第一架航天飞机"暴风雪"号。
1995年6月-7月美国"阿特兰蒂斯"航天飞机和俄罗斯"和平"号轨道空间站首次对接成功。
1996年12月16日俄首次成功地在"和平"号轨道站培育并收获第一批太空小麦,这次实验采用的是墨西哥矮小型杂交小麦,从播种到成熟仅用97天,与地球上的生长周期相同,这证明生物在太空是可以生长发育的,对于人类在未来星际飞行中解决食品问题具有重要意义。
中国的"长征"火箭与同步卫星
中国具有同步轨道卫星发射能力,是从"长征三号"运载为箭开始的。当时它的同步卫星发射能力是1.4t,此后中国改进和加强了"长征三号"第三级氢氧发动机的能力,使之成为"长征三号甲",同步轨道发射能力提高到2.5t。中国还以"长征二号"火箭为芯级,周围捆绑4台助推器,形成了"长征二号捆绑式火箭",即"长二捆",英文为"LM-2E",同步轨道发射能力为3.14t。随着世界同步通信卫星性能的提高,卫星也越来越重,需要火箭运载同步卫星的能力也越来越大。中国最早的"东方红一号"通信卫星,只有4个转发器,"长征三号"1.4t的发射能力即可满足要求,到了望4个转发器的"东方红三号",就需要有"长征三号甲"2.5t的同步轨道运载能力,它也能运载世界上有代表性的美国休斯HS376同步卫星。而具有48个转发器的休斯HS601卫星,就必须由"长二捆"那样的火箭来发射。当最新一代的劳拉通信卫星出现时,它带有30个C波段转发器和24个KU波段转发器,性能比前一代跨进了一大步,物重也增到了3.77t。为了适应世界商用通信卫星市场的最新发展,中国研制了新型"长征三号乙"火箭。在"长征三号甲"的基础上,捆绑4台助器,将芯级储箱加长,使火箭芯级发动机能工作更长时间,加大了推力,达到了能将5t有效载荷送入同步轨道的能力。这就是说,目前中国的"长征"系列火箭,已能发射当今世界上所有的同步轨道通信卫星
崇尚科学手抄报内容
当今世界,科学技术正在成为经济社会发展的决定性力量。我为大家汇总了一些关于,大家可作为参考。
科技节的手抄报欣赏 科技节手抄报(1) 科技节手抄报(2) 科技节手抄报3 科技节的手抄报内容1:恒星的一生是怎样的内容一恒星通常是在星际气体中诞生的。在宇宙中,当星际气体的密度增加到一定程度时,由于其内部引力的增长大于气体压力的增长,这团气体云就开始收缩。这样的倾向一开始,其自身引力使巨量物质的密度普遍增大。巨大质量的星际物质开始变得不稳定。这些巨量的星际气体与尘埃坍缩排行得越来越迅猛,开始分裂形成较小的云团,密度也增大了许多。这些较小的云团最终将各自成为一颗恒星。由于星际物质的质量通常非常巨大,通常在太阳的一万倍以上,所以恒星总是一下子一大批地降生。
如果有一团星际气体超过通常的星际物质每立方厘米一个氢原子的密度,达到每立方厘米已达六万个氢原子。开始时这团气体是透光的,发出的光热辐射不受周围物质的牵制,畅行无阻地传到外面。物质以自由落体的形式落到中心,在中心区积聚起来。本来质量均匀分布的一团物质,变成了越往里密度越大的气体球。随着密度的增大,中心附近的重力加速度越来越大,内部区域物质的运动速度的增长表现得最为突出。开始几乎所有的氢以分子的形式存在,气体的温度也很低,总不见升高,这是因为它仍然过于稀薄,一切辐射都能往外穿透,溃缩著的气体球受到的加热作用并不显著。经历几十万年后,中心区的密度逐渐变大,在那里,气体对于辐射来说变得不透明了。这时核心便开始升温,随着温度的上升,压力开始变大,坍缩逐渐停止。这个特密中心区的半径通常和木星轨道半径相近,而它所含的质量只及整个坍缩过程中涉及的全部物质的5%。物质不断落到内部的小核上,它带来的能量在物质撞击到核心上时又成为辐射而放出。与此同时,核心在不断缩小,并变得越来越热。
恒星是在氢分子云的中心产生的,因而主要由氢组成。氢是最简单的化学元素,它的原子核就是一个带正电荷的质子,还有一个带负电荷的电子绕核旋转。恒星内部的温度高到使所有电子都与质子分离,而质子就像气体中的分子在所有方向上运动。由于同种电荷互相排斥,质子就被一种电“盔甲”保护着,从而与其他质子保持距离。但是,在年轻恒星核心的一千五百万开氏度的高温下,质子运动得如此之快,以至于当它们相互碰撞
温度达到二千度左右时,氢分子开始分解成为原子。核心开始再度收缩,收缩时释放出的能量将把所有氢分子都分解为原子。这个新生的核心比今天的太阳稍大一些,不断向中心落下的外围物质最终都要落到这个核心上,一颗质量和太阳一样的恒星就要诞生了。人们将这样的天体称为“原恒星”,它的辐射消耗主要由下落到它上面的物质的能量来补充。由于密度和温度在升高,原子渐渐地丢失了它们的外层电子。落下的气体和尘埃形成了厚厚的外壳,使光无法穿透。直至越来越多的下落物质和核心联成一体时,外壳才透光,发光的星体突然露出来。其余的云团物质还在不断向它落下,密度还在不断增大,内部温度也在上升。直至中心温度达到一千万度发生聚变。一颗原始的恒星诞生了。
在反抗引力的持久斗争中,恒星的主要武器是核能。它的核心就是一颗大核弹,在那里不断地爆炸。正是因为这种核动力能自我调节得几乎精确地与引力平衡,恒星才能在长达数十亿年的时间里保持稳定。热核反应发生在极高温度的原子核之间,因而涉及物质的基本结构。在太阳这样的恒星中心,温度达到一千五百万开氏度,压强则为地球大气压的三千亿倍。在这样的条件下,不仅原子失去了所有电子而只剩下核,而且原子核的运动速度也是如此之高,以至于能够克服电排斥力而结合起来,这就是核聚变。
科技节的手抄报内容2:恒星的一生是怎样的内容二但是这一点质量损失转化成了巨大的能量。一公斤氢变成氦时所释放的能量,足以使一只一百瓦的灯泡长明一百万年。像太阳那样的恒星有一个巨大的核,在那里每秒钟有六亿吨氢变成氦。巨大的核能量朝向恒星外部猛烈冲击就能阻止引力收缩。恒星中心释放的能量作为光子辐射出来,然而光子要经过漫长的路程才能到达太阳表面并逃逸到星际空间。虽然光子的速度将近每秒钟三十万公里,太阳的半径是七十万公里,但从太阳中心发出的光子到达太阳表面的时间却不是二点三秒。那些光子得花上约一千万年才能走完这段路程。我们地球上现在收到的阳光,是八分钟前离开太阳表面的,但是它从太阳核心产生时,猿类和早已灭绝的柱牙象还在非洲行走,而非洲与欧亚大陆还未相连。
然而,“恒定”的演化历程终将结束,熊熊烈焰熄灭后,恒星将化为余烬。当所有的氢都变成了氦时,核心的火就没有足够的燃料来维持,恒星在主序阶段的平静日子就到了尽头,大动荡的时期来到了。一旦燃料用光,热核反应的速率立即剧减,引力与辐射压之间的平衡被打破了,引力占据了上风。有着氦核和氢外壳的恒星,在自身的重力下开始收缩,压强、密度和温度都随之升高,于是恒星外层尚未动用过的氢开始燃烧,外壳开始膨胀,而核心在收缩。
在大约一亿度的高温下,恒星核心的氦原子核聚变成为碳原子核。每三个氦核聚变成一个碳核,碳核再捕获另外的氦核而形成氧核。这些新反应的速度与缓慢的氢聚变完全不同。它们像闪电一样快地突然起爆氦闪耀,而使恒星不得不尽可能地相应调整自己的结构。经历约一百万年后,核能量的外流渐趋稳定。此后的几亿年里,恒星处于暂时的平稳,核区的氦在渐渐消耗,氢的燃烧越来越向更外层推进。但是,调整是要付出代价的,这时的恒星将膨胀得极大,以使自己的结构适应于光度的增大。它的体积将增大十亿倍。这个过程中恒星的颜色会改变,因为其外层与高温的核心区相距很远,温度就低了下来。这种状态的恒星称为红巨星。
红巨星时期的恒星表面温度相对很低,但极为明亮,因为它们的体积非常巨大。肉眼能看到的最亮的星中有许多就是红巨星,如参宿四、毕宿五、大角、心宿二等。我们的太阳在五十亿或六十亿年后也将变成一个红色“巨人”。当核心的氢耗完时,太阳就开始膨胀,那时水星将化为蒸汽,金星的大气将被吹光,地球上的海洋将沸腾。然后太阳还会继续膨胀,并将地球纳入它的势力范围。地球被烧焦的残骸会继续在巨型太阳灼热而极稀薄的大气里转圈。红巨星外层物质的密度比地球实验室里能得到的最好真空还要低得多。
科技节的手抄报内容3:恒星的一生是怎样的内容三在恒星大膨胀成为红巨星,热核反应速率也不可逆转地衰减之后,恒星吹出气体并收缩到地球那样大小,即几千公里直径。物质的浓缩使得星体表面温度大为升高,以至真正成为白热。小尺度和高表面温度这两个特征,使这种星得名为白矮星。白矮星是中等质量恒星演化的终点,在银河系中随处可见。它的质量越大,半径就越小。由于没有热核反应来提供能量,白矮星在发出辐射的同时,也以同样的速率冷却。但是,白矮星本性节俭,它在形成后要经过数十亿年的冷却时间。白矮星的变暗过程是如此之慢,自一百五十亿年前宇宙创生和第一批恒星出现以来,恐怕还没有一个黑矮星形成,这里需要极大的耐心。太阳正处在其主序阶段的中点,还要经过五十亿年才到行星状星云那样的“高龄”,它将再短暂地活跃十万年,然后成为一颗白矮星并在一百亿年中缓慢地死去,最后作为一颗黑矮星而永存。
离开主序时质量超过八倍太阳的恒星能制造重原子核。在温度升到六亿开氏度时,碳保不住了,相互猛撞并聚合成氖和镁。一条“生产线”就此建立,因为每个新的热核反应都能释放更多的能量,使温度升得更高,从而导致新的转变。然而核转变并不能就无限制地继续,反应的洪流最后都朝着一个元素汇集:铁。铁是大质量恒星核心的最后灰烬。与此同时恒星还不断地膨胀其外壳以调节平衡,它会膨胀到一个异常巨大的尺度,成为红超巨星。红超巨星是宇宙中最大的恒星。如果把这样一个星放在太阳系中心,它将吞没包括远在五十亿公里外的冥王星在内的所有行星。
虽然铁核的温度在十亿度以上,却没有能量从中流出。它不足以使超巨星维持引力平衡,铁核就会被压得更紧密,使其中的电子处于简并态。当简并电子的巨大压力能暂时地支援外层的重量时,恒星活动会出现一个间歇。但是当核心里铁和简并电子的质量超过一点四个太阳质量时,电子已简并的核突然塌陷,剧烈收缩,在十分之一秒内温度猛升到五十亿度。涌出的光子带有的巨大能量将铁原子核炸开,蜕变成氦原子核。这个过程叫光致蜕变。光致蜕变使原子核破裂并吸收能量,恒星核心的平衡发生了前所未有的急剧变化,越来越不能抵挡无情的重压,温度持续上升,直到氦核本身也蜕变为其基本成分:质子、中子和电子。在高温下电子变得更不能阻挡压缩力,在零点一秒内,它们被挤压到与质子结合在一起。二者的电荷相中和,变成为中子,同时迸发出巨大的中微子流。中子的“占据体积”要小得多,两个中子之间的间隔,可以小到十的负十三次方厘米,也就是说,中子可以相互碰到。于是,中子化就伴随有一场物质的内向爆炸和密度朝着简并态的巨大增长。恒星的密度达到每立方厘米十的十四次方克,相当于在一只缝纫顶针里有一亿吨的质量。恒星核里再没有任何“真空”留下,恒星核就成了一种主要由中子组成的巨大原子核,这种远比白矮星紧密的新的物质简并态,就叫做中子星。
在某些质量远大于太阳的恒星的已简并的核心,继续发生著坍缩,但最终形成的并不是中子星,而是黑洞。没有东西能从黑洞逃逸,包括光线在内。黑洞可从大质量恒星的死亡中产生。一颗大质量恒星坍缩后,当其引力大得无任何其他排斥力能与之相对抗时,恒星被压成了一个称为“奇点”的孤立点。有关黑洞结构的细节可用爱因斯坦解释引力使空间弯曲和时钟变慢的广义相对论来计算。奇点是黑洞的中心,在它周围引力极强。黑洞的表面通常称为视界,或叫事件地平Event Horizon、“静止球状黑洞的史瓦西半径”,它是那些能够和遥远事件相通的时空事件和那些因讯号被强引力场捕获而不能传出去的时空事件之间的边界。在事件地平之下,逃逸速度大于光速。这是一种人类尚未得到直接观察证实的天体现象,但它已被一些著名的理论天文学家如霍金等在数学模型方面研究得相当完善
科学是人类之光,我们应该崇尚科学、热爱科学。下面是由为大家带来的崇尚科学手抄报内容,欢迎查看!
一、科学小文章在二十一世纪里,科学将会成为人类的生命。你不懂科学,就无法在这个社会里生存。如果你有了科学的种子,精心培育,随着时间的推移,这颗种子就会不断生根、发芽、结出累累硕果?而?诺贝尔科学奖?,就是用这样一种奖励,来激发人们热爱科学,并用科学创造我们美好的生活。有20多个国家,466名科学家获得过诺贝尔奖,当他们走向?诺贝尔奖?的领奖台时,他们代表自己拥有了科学创造的巨大财富。
因此,我们要学科学、爱科学,把科学展示出来。但怎样才能做到呢?科学家告诉我们,好奇心是人的天性中最重要的方面之一,也是激发探索科学奥妙的主要动机;而最能满足这种强烈欲望的方法是要勇于问为什么,勇于尝试、创新,勇于推翻前人的话、结论,而最终得到的就是自己的成果。例如,伽利略,哥白尼等人,他们不顾来自各方面的压力和反对,勇敢地指出前人错误的论点。通过亲身实践,做实验,证明了自己的观点是正确的,换来的是自己的成功。
我听说有一所中学的高一年级的三位学生,他们也具有着强烈的好奇心。他们对?竽?这样一种民族乐器充满了好奇,他们分析了这个乐器的特点后,决心也要做一个类似于?竽?的乐器。他们每天都去捡或去买很多支吸管,他们又仔细研究了这些吸管,利用了无数休息时间,经历过无数次失败。
俗话说得好:?失败乃成功之母?这句话一点也没有错,他们终于成功了,1000支吸管插在一起,构成了一个庞大的吸管乐器,吹起来一样美妙、婉转,简直比?竽?吹出来的声音还要好听。
他们虽然不是什么伟大的科学家,却能想到这样的东西,并克服重重困难去做,真不简单。想想自己,我也尝试过成功的滋味儿,以前我看见别人玩航模,好奇心驱使我产生我也要做一个的愿望,于是,我不断搜集材料,接着自己动手做起来。在做的过程中虽然被发动机伤了手,流了血,留下疤痕但最终还是成功地做出一个精美的航模。当时我喜悦的神情早把做的过程中的痛和苦忘得一干二净。
这就是我们青少年的好奇心了,青少年能想到的东西,大人不一定能想到,因为青少年的幻想是天真的,是奇异的。其实,诺贝尔获得者的先天条件不如我们,他们能做到的东西,我们又为何做不到呢?青少年朋友们,抓紧我们宝贵的少年时期吧!动脑筋动手去做吧!
科学的力量是无穷无尽的,它会给你带来意想不到的财富。,所以,我们因当热爱科学,但你如果不去挖掘科学中的奥秘,不去实践,你将永远不会得到科学的幸福。有些人只知道其一而不知道其二,了解了表面,而没有深入的去探索,这样怎能获得成功呢?
科学就像是一个比宇宙大好多万倍的海洋,我们就像是一些鱼,虽然今天自由自在地游着,可是明天,水里就没有了氧气,必须换一个地方,这样换来换去,这个海洋会被我们污染了,到了这时候,就要寻找另一片海洋了。这也就是我们所寻找的新科学,只有不断更新,才会有更美好的生活。
二、科学小知识1、 为什么婴儿刚出生时都会哭个不停?
婴儿刚出生时都会呱呱大哭,这不是因为他们感到不开心,而是他们正在大口大口地呼吸着第一口的空气呢!当婴儿离开妈妈身体出生时,他们吸进的第一口空气会冲到喉部去,这会猛烈地冲击声带,令声带震动,然后发出类似哭叫的声音。
2、为什么蜥蜴的尾巴断落后仍然不断弹跳着?
为了保护自己,很多蜥蝪也利保护色掩人耳目;而部份蜥蜴当受到袭击时,尾巴更会因肌肉剧烈收缩而导致断落。基于断落的尾巴中仍有部份神经活着,它会不断弹跳,从而分散敌人的注意力,以便逃脱。别以为他们的生命会这样完结,其实只需多个月,尾巴又会重新长出来,继续生活。
3、为什么松鼠的尾巴特别大?
别看轻松鼠的尾巴!松鼠在树上跳来跳去的同时,它的尾巴正发挥很大的功用。它能够令松鼠在树上跳跃时得到平衡,避免掉下来受伤。此外,这条大大的尾巴更能于冬天发挥保护的功用,紧紧围着松鼠的身躯,既方便,又实用。
4、为什么人的大拇指不可以有一或三节?
一般人有五只手指,而手指的长度各有不同。但是,有没有人察觉到,除了大拇指外,其它手指也有三节,而唯独大拇指只有两节呢? 原来,它的节数正好配合其它四指。要是三节的话,大拇指会显得没有力,以致不能提起较重的物件;要是只得一节,它便不能自如地与其它四指配合抓紧东西!
三、科学宣传口号1、科学是指挥官,实践是战士。
Science is a commander while practice is a soldier.
2、善学者尽其理,善行者究其难。
Find out how to learn to learn well, Find out how to go to go farther.
3、传闻不如亲见,视影不如察形。
Seeing is better than hearing and in vesting is better than seeing.
4、知之者不如行之者。
To do is better than to say.
5、实验是科学之父。
Experiment is the father of science.
6、任何人都得承认实验是科学之父。
Anyone has admitted an experiment is the father of science.
7、一切推理都必须从观察与实验中得来。
All of the reasons must come from observation and experiments.
8、耳闻不如目见,目见不如足践。
Seeing is better than listening while practice is the best.
9、纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行。
One shouldn?t believe everything he close oneself rather than truths from books.
10、探索、求知、明理
Explore truths ,seek knowledge and you'll understand reasons.
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