曾慶軍
在平常的生活中不知你有沒(méi)有細(xì)心觀察總結(jié)過(guò)身邊蘊(yùn)藏的物理小知識(shí),那可是一種智慧喲。在這里略舉一二供大家交流分享。
中學(xué)的物理學(xué)主要分為幾大模塊1.力學(xué)模塊(力和運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、機(jī)械振動(dòng)和波),2.熱學(xué)模塊(分子運(yùn)動(dòng)論和氣體)3.電磁學(xué)模塊(恒定電流、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、交變電流、電磁場(chǎng)和電磁波)4.光學(xué)板塊及原子和原子核板塊。每章節(jié)的內(nèi)容在我們的生產(chǎn)生活中都有生動(dòng)的例子。這進(jìn)一步證明知識(shí)來(lái)源于生活又高于生活,既受認(rèn)知的限制也受總結(jié)生活知識(shí)能力的限制,在科技日益發(fā)展的今天,讓我們停一下來(lái)關(guān)心我們生邊的物理小知識(shí)。
綠茵下,一個(gè)小女孩,坐在秋千上,用腳瞪著地,慢慢地挪動(dòng),直到整個(gè)身體蕩起來(lái)卻不被甩出去,那可是物理力學(xué)上鐘擺知識(shí)的運(yùn)用,與之相似的是陽(yáng)春三月在空地上放秋千的小孩們,手中拿著一根長(zhǎng)長(zhǎng)的線,奮力奔跑,直到風(fēng)箏飛上天空,然后拉著手中的線隨意操縱風(fēng)箏,風(fēng)箏在線的牽引下圍繞小姑娘飛??墒秋L(fēng)大,線斷了,鐘擺知識(shí)結(jié)束了,風(fēng)箏歪歪斜斜的被風(fēng)的浮力吹起來(lái)了,往天空的更高處飛去了。風(fēng)停了,風(fēng)箏也累了,想找一地方休息,猛地頭一扎,在重力的作用下,自由落下,由于速度太大,身體被掛在一棵大樹(shù)丫上,被刺穿了,風(fēng)箏哭了“我這么輕巧,怎么會(huì)被刺破呢,原來(lái)風(fēng)箏不明白重力的計(jì)算公式G=mgh的道理,也不知道飛的越高摔得越疼。
一大田A農(nóng)婦用鋤頭翻耕需8天,B農(nóng)夫用人拉犁翻耕需2天,C農(nóng)夫用耕牛拉犁翻耕需1天,D農(nóng)夫用鐵牛翻耕需半天,秋后共打谷子1000斤A農(nóng)婦用背篼背谷子一次100斤,跑十次,B農(nóng)夫用籮筐挑起200斤跑5次,C農(nóng)夫用三輪一次推500斤跑2次,D農(nóng)夫開(kāi)一拖拉機(jī)一次性拖完。這是一場(chǎng)農(nóng)用工具的改革,也是一次物理知識(shí)運(yùn)用的大比拼。同樣是對(duì)1000斤稻谷做功,功率是不同的,W=Fs,ABCD四人做的總功是相同的,體現(xiàn)在效果上就是搬完1000斤稻谷,可在功率上 D農(nóng)夫的功率是最大的,表現(xiàn)出的效果也是最佳的,用的時(shí)間是最短的。在講究效率高效運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)代社會(huì),老式落后浪費(fèi)人力物力和資源的生產(chǎn)生活方式正在慢慢退出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。替代的是用少的人力和物力產(chǎn)出大量的農(nóng)產(chǎn)品來(lái)豐富社會(huì)的物質(zhì)生活,所以物理知識(shí)的研究和充分有效的運(yùn)用也就決定了生產(chǎn)工具的改革和進(jìn)步。
地球的磁場(chǎng)在我們的實(shí)際生活中也常被使用。一人要出遠(yuǎn)門(mén)經(jīng)過(guò)一片森林和荒漠,總要帶一司南辨別方向。天上的飛機(jī)和大海中航行的輪船上都安裝有羅盤(pán)以便在迷路時(shí)找到方向,發(fā)出呼叫,等待救援。修房造屋我們要先請(qǐng)陰陽(yáng)先生為自己看下屋基的方位利不利于我們修建房子。一根針掉地上了,老人怎么找也找不到,小孫孫拿來(lái)一塊小磁鐵,針一下就現(xiàn)身了。課堂上,老師攪動(dòng)安在兩磁鐵之間的磁力線切割器,與之相通的電燈泡亮起來(lái)了,老師解釋這是利用切割磁場(chǎng)磁力線做功產(chǎn)生的直流電讓燈亮起來(lái)了。
一小孩撿起一小石子用力的拋出去,劃出小弧線,石頭落地了。一大人拿槍對(duì)著天空按45度的角度打出一子彈,一會(huì)一只鳥(niǎo)中槍倒地了。為什么石頭和鳥(niǎo)兒要落向地面,這就要靠物理上的圓周運(yùn)動(dòng)受力來(lái)解決。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力就是該物體受的合外力,做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所需的向心力就是該物體受的合外力在指向圓心方向的分力。地球引力給物體的向心力大于離心力,物體會(huì)向地球表面掉落。一衛(wèi)星在火箭強(qiáng)大動(dòng)力的帶領(lǐng)下克服向心力的牽引沖出大氣層,騰躍太空,圍繞地球轉(zhuǎn)起圈來(lái),這是物理知識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)F=M GV2的升級(jí)版。人類(lèi)克服重重困難,努力研究突破,總算利用物理知識(shí)突破了重力的限制把自己送上了太空實(shí)現(xiàn)登月探秘的夢(mèng)想。
電學(xué)是物理學(xué)的分支學(xué)科之一。電學(xué)又可稱(chēng)為電磁學(xué)?,F(xiàn)今,無(wú)論人類(lèi)生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開(kāi)電。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,物理電學(xué)正在以驚人的速度改變我們的。遠(yuǎn)古伐木用斧頭一天一兩棵樹(shù),魯班之后用鋸子一天十來(lái)棵,現(xiàn)在用電鋸一天一大片。效率越來(lái)越高,森林消失越來(lái)越快,污染越來(lái)越重。我們的食物也經(jīng)歷了生吃,用火燒,用柴煮,用電飯煲。飯的味道越來(lái)越好,能源消耗越來(lái)越少。通訊經(jīng)歷了哨騎、信使三五月、燒狼煙,飛鴿傳書(shū)讓速度加快、電報(bào)、電話、、互聯(lián)網(wǎng)、通訊衛(wèi)星讓交流瞬間完成。我們的交通工具從步行、騎馬、坐手推輪車(chē)、自行車(chē)、紅雞公摩托、125摩托、三輪車(chē)、四輪車(chē),汽車(chē),火車(chē),地鐵、飛機(jī),實(shí)現(xiàn)了日行千里的突破。總之電學(xué)知識(shí)的運(yùn)用讓電的運(yùn)用范圍越來(lái)越廣,信息越來(lái)越多,速度越來(lái)越快,感覺(jué)越來(lái)越好,地球變得越來(lái)越小。
一根筷子拿在手中,把它插入一碗水中,筷子變彎曲了。這是光的折射。一場(chǎng)大雨后,天空出現(xiàn)了美麗的彩虹。云層里出現(xiàn)了海市蜃樓,大家在嘖嘖稱(chēng)贊的同時(shí)又對(duì)其中的奧秘進(jìn)行了探究,最終認(rèn)識(shí)到光線經(jīng)過(guò)云層的折射,由白光變成了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫蛇七種單色光。海市蜃樓是由光的折射(物理學(xué)中,光由一種進(jìn)入另一種介質(zhì)或光在同一種不均勻介質(zhì)中引起的。)經(jīng)典解釋?zhuān)寒?dāng)太陽(yáng)光穿過(guò)大氣層時(shí),由于大氣疏密不均而造成光的折射。太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)折射,把遠(yuǎn)處的像成現(xiàn)在近處. 我們所看到的其實(shí)就是遠(yuǎn)處成在近處的虛象。
每天每時(shí)每刻,時(shí)鐘都不斷的運(yùn)動(dòng),它對(duì)每個(gè)人都是公平的,因?yàn)樗淖巫尾痪?,人?lèi)也沒(méi)一刻松閑,努力的趕上時(shí)間的步伐,從古時(shí)候的沙漏到立桿計(jì)時(shí)到鐘表。,計(jì)時(shí)工具在改變,時(shí)間的步伐卻不改變,時(shí)間不停留,那鐘表會(huì)不會(huì)有停留的時(shí)候呢。這里就牽涉鐘表制作原理。擺動(dòng)的鐘擺是靠"重力勢(shì)能"和"動(dòng)能"相互轉(zhuǎn)化來(lái)擺動(dòng)的,鐘擺可以永遠(yuǎn)擺下去,但由于阻力存在,它會(huì)擺動(dòng)逐漸減小,最后停止.所以要用發(fā)條來(lái)提供能量使其擺動(dòng),日本廣島,長(zhǎng)崎上空爆炸的兩顆原子彈,蘑菇云在其上空展開(kāi),據(jù)記載,看見(jiàn)過(guò)它的光波的眼都瞎了,聽(tīng)到過(guò)它的聲音的,耳朵都聾了,被射線輻射過(guò)的都不能生育。這足以說(shuō)明在強(qiáng)大光波聲波面前,人類(lèi)是多么渺小。看似平靜溫柔的海面,當(dāng)它發(fā)起怒來(lái),能掀起萬(wàn)里海浪席卷大地,臺(tái)風(fēng)掀起的波峰所到之處房毀墻倒,連大樹(shù)都能連根帶起。地球的地震波讓唐山和汶川在瞬間毀滅。這都是物理上波的種類(lèi)之一,那波是如何形成的呢 由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用,當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí),就會(huì)帶動(dòng)周?chē)馁|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái),從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播,波在傳播運(yùn)動(dòng)形成的同時(shí)也傳遞了能量,振動(dòng)位移處于正的最大值的那個(gè)點(diǎn)叫波峰,振動(dòng)位移處于負(fù)的最大值的那個(gè)點(diǎn)叫波谷,按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類(lèi):橫波和縱波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直叫橫波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上叫縱波。我們先試著解釋地震中波的知識(shí):地震時(shí),如果地面瞬間遇到的是地震波的波峰,而且波峰的峰值很高很高(就是波的幅度很大很大),就會(huì)使地面向上鼓。如果幅度很大很大的地震波的波峰遇到的是高山,就會(huì)使高山崩裂。當(dāng)?shù)卣饡r(shí)縱波到達(dá)地面時(shí)是上下振動(dòng) 對(duì)建筑物破壞相對(duì)就小,但是橫波到來(lái)時(shí)使地面上的一切物體左右搖動(dòng) 對(duì)建筑物當(dāng)然破壞力也就大了,縱波到地面時(shí),人還是可以從室內(nèi)跑出來(lái)的 但是等橫波到來(lái)時(shí) 人想站穩(wěn)都極為困難了更不用說(shuō)向戶(hù)外逃跑了。所以大家就能以此類(lèi)推其它波的原理了。當(dāng)然波也有對(duì)人類(lèi)有益處的,傳播電視電波的聲波,煮飯的電磁波用于,探測(cè)的光波等。
物理知識(shí)隱藏在我們的身邊的微小事務(wù)中,運(yùn)用在我們的生活生產(chǎn)中,體現(xiàn)在我們的社會(huì)前進(jìn)的步伐中,總之它無(wú)處不在舉不勝舉,我也不再一一列舉。大家只要有一雙發(fā)現(xiàn)的眼,探索的心,相信有一天當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)它的規(guī)律,掌握它的原理,利用它的正能量為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)時(shí),我們將會(huì)大幅度的豐富自己的生產(chǎn)生活用品,我們將預(yù)知預(yù)報(bào)地震,海嘯、臺(tái)風(fēng)、從而有效地躲避自然災(zāi)害更好地保護(hù)人類(lèi)自己。我們將掌握先進(jìn)的技術(shù),開(kāi)發(fā)先進(jìn)的儀器,探知地球以外的宇宙奧秘。