La relación entre la vida y la física (ejemplo)

La física es una disciplina natural con una larga historia. Como rama importante de las ciencias naturales, las ciencias físicas no sólo desempeñan un papel importante en la promoción del progreso de la civilización material y la profundización de la comprensión humana del mundo natural. También juega un papel importante en la promoción del desarrollo humano. El desarrollo del pensamiento también tuvo una influencia indispensable. Desde la filosofía natural de la era de Aristóteles hasta la mecánica clásica de la era de Newton, pasando por la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica en la física moderna, todas ellas son manifestaciones tangibles de la calidad científica, el espíritu científico y el pensamiento científico de los físicos. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología y el progreso de la sociedad, la física ha penetrado en todos los ámbitos de la vida humana. Por ejemplo, simplemente buscar conocimientos sobre óptica en automóviles tiene los siguientes puntos:

1. El espejo retrovisor fuera de la cabina del automóvil es un espejo convexo

Utilizando el efecto divergente del espejo convexo sobre la luz y las características de las imágenes verticales, reducidas y virtuales, el objeto real visto es pequeño y el rango de observación Es más grande. Garantiza la seguridad en la conducción.

2． El reflector del faro del coche es un espejo cóncavo.

Se fabrica utilizando la propiedad de un espejo cóncavo de reflejar la luz emitida por la fuente de luz colocada en su foco en luz paralela.

3． Los faros de los coches siempre están equipados con pantallas de cristal con rayas horizontales y verticales.

Los faros de los coches se componen de bombillas, reflectores y pantallas de cristal frontales. Según el conocimiento de lentes y prismas, la cubierta de cristal de los faros de un automóvil equivale a una combinación de lentes y prismas. Al conducir de noche, los conductores no sólo deben ver claramente las condiciones de la carretera más adelante, sino también ver claramente a las personas al costado de la carretera, las señales de tráfico, las bifurcaciones, etc. Las lentes y los prismas refractan la luz, por lo que la pantalla dispersa la luz en la dirección requerida según las necesidades reales a través de la refracción, de modo que la luz puede iluminar de manera uniforme y suave el camino delante del automóvil y el paisaje al mismo tiempo. Esta pantalla de astigmatismo también puede hacer que parte de la luz se refracte ligeramente hacia arriba para iluminar señales de tráfico e hitos, garantizando así la seguridad en la conducción.

4． Una vez que el automóvil está equipado con vidrios polarizados, es difícil para los peatones ver las caras de las personas en el automóvil.

El vidrio polarizado puede reflejar parte de la luz y absorber parte de la luz, por lo que el vidrio polarizado puede reflejar parte de la luz y absorber parte de la luz. La luz que penetra en el coche es débil. Para ver claramente la cara de un pasajero, se debe reflejar una luz lo suficientemente intensa desde la cara y transmitirla fuera del cristal. Debido a que la luz dentro del automóvil es débil y no se transmite suficiente luz, es difícil ver las caras de los pasajeros con claridad.

5. A excepción de los turismos grandes, las ventanillas delanteras de la mayoría de los coches están inclinadas

Cuando el cristal de la ventanilla delantera del coche está inclinado, las imágenes de los pasajeros en el coche reflejadas por el cristal están en la parte delantera y superior. del país, mientras que las imágenes en la vía son Es imposible que los peatones aparezcan en el aire arriba, por lo que las imágenes de los pasajeros en el automóvil están separadas de los peatones en la vía, para que el conductor no se haga ilusiones. Los autobuses grandes son más grandes y las ventanas delanteras están mucho más altas que los automóviles. Incluso si las ventanas delanteras están instaladas verticalmente, como si estuvieran a la misma altura que las ventanas, los peatones en la carretera no pueden aparecer a esta altura. el conductor no mueve a los pasajeros. La imagen fuera de la ventana se confunde con la de los peatones en la vía.

Otro ejemplo:

A la gente le encanta comer huevos de té con especias, especialmente cuando se comen calientes, saben más deliciosos. Las personas cuidadosas encontrarán que cuando los huevos recién sacan de la marinada hirviendo, si están ansiosos por pelarlos y comerlos, inevitablemente pelarán las cáscaras y la "carne" juntas. Para solucionar este problema, un truco consiste en remojar los huevos recién cocidos en agua fría durante un rato antes de pelarlos. Las cáscaras serán más fáciles de pelar.

Las sustancias generales (con algunas excepciones) tienen las características de expansión y contracción térmica. Sin embargo, diferentes materiales se expanden y contraen a diferentes velocidades y amplitudes cuando se calientan o enfrían. En términos generales, las sustancias con baja densidad se expanden y contraen más fácilmente que las sustancias con mayor densidad, y el grado de expansión y contracción también es mayor. Las sustancias que conducen el calor rápidamente se expanden y contraen más fácilmente que las sustancias que conducen el calor lentamente. Los huevos están compuestos de cáscaras duras y claras y yemas blandas, y sus condiciones de expansión y contracción son diferentes. Cuando la temperatura no cambia mucho, o cuando el cambio es relativamente lento y uniforme, no mostrará nada una vez que la temperatura cambie drásticamente, el ritmo de expansión y contracción de la cáscara del huevo y la albúmina será inconsistente. Sumerja inmediatamente un huevo cocido en agua fría. La temperatura de la cáscara del huevo desciende y se encoge rápidamente. Sin embargo, la albúmina todavía está a su temperatura original y aún no se ha encogido. cáscara de huevo en el extremo vacío del huevo. Luego, la clara del huevo se encoge gradualmente debido a la bajada de temperatura, y la cáscara del huevo se encoge muy lentamente en este momento, de modo que la clara y la cáscara del huevo se separan. Por lo tanto, cuando se pelan, la cáscara y la "carne" no se desprenderán. juntos.

Comprender este principio nos resulta muy útil.

Para cosas que necesitan soportar grandes cambios de temperatura, si están hechas de dos materiales diferentes, al seleccionar los materiales, se deben considerar sus propiedades de expansión térmica. Cuanto más cerca estén los dos, mejor. Los ingenieros utilizan ampliamente el hormigón armado al diseñar casas y puentes. Esto se debe a que los grados de expansión del acero y el hormigón son casi exactamente los mismos. Aunque las temperaturas en primavera, verano, otoño e invierno son diferentes, no se generarán fuerzas dañinas, por lo que se refuerza. Los edificios de hormigón son muy fuertes.

Además, algunos componentes eléctricos están fabricados con dos metales con propiedades de expansión térmica muy diferentes. Por ejemplo, la expansión térmica de una lámina de cobre es mayor que la de una lámina de hierro. La lámina bimetálica que une la lámina de cobre y la lámina de hierro se doblará debido a diferentes grados de expansión cuando se calienta en las mismas condiciones. Se han fabricado muchos dispositivos e instrumentos de control automático utilizando esta propiedad. Hay una pequeña pieza bimetálica en el "encendedor" de la lámpara fluorescente que puede flexionarse y extenderse automáticamente a medida que cambia la temperatura, encendiendo así automáticamente la lámpara fluorescente.

Existen innumerables ejemplos de este tipo. La física es una ciencia muy práctica y está muy relacionada con la producción industrial y agrícola y con la vida cotidiana. Las propias leyes de la física son el resumen y la abstracción de los fenómenos naturales.

Cuando se trata de física, a algunos estudiantes les resulta difícil; cuando se trata de exploración física, a algunos estudiantes les resulta insondable; cuando se trata de físicos, algunos estudiantes sienten que no son mortales. Es cierto que sólo hay un puñado de personas que se convierten en físicos, pero mientras seas diligente en la observación, bueno pensando, valiente en la práctica, te atrevas a innovar y pases de la vida a la física, encontrarás que: en De hecho, la física está a tu alrededor. Como dijo Marx: "La ciencia es la ciencia de la experimentación, y la ciencia consiste en utilizar métodos racionales para organizar materiales perceptivos". La física no es sólo una de nuestras materias, sino que, lo que es más importante, también es una ciencia.

La física existe entre los físicos. Galileo, un físico italiano que era diligente en la observación, estaba adorando en la Catedral de Pisa. El balanceo del candelabro de cobre suspendido en la iglesia despertó su gran interés. Posteriormente, lo observó y estudió repetidamente e inventó el isocronismo del péndulo. Franklin, un físico estadounidense que tiene el coraje de practicar, para comprender la naturaleza de "la ira de Dios", arriesgó su vida en un día de relámpagos, truenos, viento y lluvia, y utilizó una cometa común para traer la " fuego de Dios" a la tierra. Se inventó el pararrayos; Henry Atchar, un innovador científico británico, fue a la oficina de correos para hacer negocios. En ese momento, un extranjero a mi lado sacó una edición grande de sellos nuevos y estuvo a punto de recortar uno y pegarlo en un sobre, pero no tenía cuchillo. Le pedí a Achar que me lo prestara, pero Achar tampoco lo tenía. El extranjero tuvo una idea, se quitó el broche de la corbata de su traje, hizo un círculo de pequeños agujeros cuidadosamente alrededor del sello y luego lo arrancó cuidadosamente. El forastero se fue, pero dejó a Achar con una serie de pensamientos profundos, que llevaron a la invención de la máquina punzonadora de sellos, y los sellos dentados también nacieron en la antigua Grecia, Arquímedes descubrió el principio de X del físico alemán Röntgen; -rayos;... Hay innumerables ejemplos de físicos que han estudiado asuntos triviales a su alrededor y han logrado grandes logros.

La física también existe alrededor de los estudiantes. Después de adquirir los conocimientos preliminares de medición, los estudiantes comenzaron a hacer reglas suaves una tras otra. Un compañero de clase fue creativo y envolvió la regla de papel kraft preparada con pegamento transparente para hacerla más fuerte. Luego, se usó una caja grande de embalaje de chicle como capa exterior de la cinta métrica. En el centro de la caja, se usó un alambre de hierro para hacer un eje central de la manivela sobre el que se fijó el extremo. Así nació una cinta métrica que se podía guardar y utilizar repetidamente. Al mismo tiempo, este compañero de clase se inspiró en la regla suave y resolvió un ejercicio a través de experimentos: cuando se usa una regla suave para medir la longitud de un objeto, si la regla suave se estira más, el valor medido será demasiado grande o demasiado grande. ¿pequeño? Hizo un experimento de simulación: dibuje una línea recta en papel blanco, marque la escala, luego péguela con pegamento transparente y luego quítela para hacer una "regla suave". El uso de la "regla suave" no solo encontró lo anterior. pregunta La respuesta es, y pueden ver claramente que el valor de graduación se ha vuelto mayor. Saben esto y por qué después de aprender los conocimientos relevantes de la electricidad, los estudiantes exploraron el voltaje máximo que la lombriz de tierra puede soportar: cuando le agregan voltaje Cuando; Se aplica un voltaje de 1,5 V, la lombriz secreta rápidamente moco, lucha con fuerza y ​​salta de la botella.

Cuando se le aplica un voltaje de 3V, la lombriz se electrocuta en dos pedazos; cuando unos estudiantes estaban midiendo la potencia de una pequeña bombilla con “2,4V, 0,5A” y estudiando su luminiscencia, no se conformaron con sumar 2,4. V a la bombilla. En su lugar, utilizó la pequeña bombilla que había preparado para un experimento destructivo y continuó aumentando el voltaje en ambos extremos de la bombilla. No dejó de explorar hasta que el voltaje alcanzó los 9 V y la bombilla. El filamento se quemó. Algunos estudiantes se tomaron la molestia de aprender el conocimiento de la evaporación. Ji Zuo observó las mismas dos gotas de agua en la mesa (una gota de agua extendida), las observó atentamente y luego las analizó y comparó para descubrirlo. los factores que afectan la evaporación;... No es raro que los estudiantes capturen asuntos triviales a su alrededor para investigarlos.

Las cosas que nos rodean son inagotables. Para las materias de física que están estrechamente relacionadas con la vida real, los estudiantes a menudo usan ejemplos a su alrededor para explicar y resumir las leyes físicas. más fácil de aceptar. Mientras siempre prestemos atención y resumamos con frecuencia, seguiremos descubriendo cosas que son beneficiosas para la enseñanza de la física, enriquecerán nuestras aulas, activarán el ambiente de enseñanza y simplificarán conceptos y reglas. Los nuevos estándares curriculares nos dicen que “los cursos de física en la etapa de educación obligatoria deben estar cerca de la vida de los estudiantes, ajustarse a las características cognitivas de los estudiantes, estimular y mantener el interés de los estudiantes en el aprendizaje, revelar leyes físicas ocultas mediante la exploración de fenómenos físicos y aplicar

Hoy en día, todos los sorprendentes logros científicos y tecnológicos de la humanidad, como la clonación de ovejas e Internet. , centrales nucleares, etc. La tecnología de la aviación, etc., se basan en la observación e investigación de asuntos triviales que los primeros científicos realizaron. Durante el estudio, los estudiantes deben desarrollar una conciencia científica, pensar en grande y comenzar de a poco, realizar actividades como observación, pensamiento, práctica, innovación, etc., dominar gradualmente los métodos de aprendizaje científico y entrenar el pensamiento científico. Pronto tendrá las habilidades de un. Científico, sienta una base sólida para su propio desarrollo asombroso en el futuro y siente una base sólida para una vida mejor en el futuro.

Referencias principales:

Ministerio de Educación: Nuevos estándares curriculares de física para escuelas secundarias (borrador experimental)

Xing Hongjun: "Sobre el desarrollo de la ciencia y la tecnología y la reforma del plan de estudios de física de la escuela secundaria ""Examen de enseñanza de física en la escuela secundaria" Número 4, 1998

Li Rongming y Zhang Yunsheng: "Uso de la inspiración de prototipos para cultivar el pensamiento innovador de los estudiantes" "Discusión sobre la enseñanza de la física" Número 8, 2000

[ EE. UU.] L. Epstein [EE. UU.] P. Harwitt "Respuestas a una física interesante"

Fuente del artículo: China Foundation Network

Interesante fenómenos físicos a tu alrededor

1. Cuando el reloj de cuarzo colgado en la pared deja de moverse porque la batería está agotada, su segundero a menudo se detiene en la posición "9" del dial. Esto se debe a que el segundero se ve más obstaculizado por el momento de gravedad en la posición "9".

2. A veces, cuando la tubería de agua descarga agua de un grifo cercano, ocasionalmente se producen ráfagas de sonido. Esto se debe a que las tuberías de agua vibran cuando el agua sale del grifo.

3 Al tomar fotografías en la pantalla del televisor, debes apagar el flash de la cámara y la iluminación interior para que la imagen sea más clara. . Porque la luz reflejada del flash y la iluminación de la pantalla del televisor interferirán con la luz transmitida de la pantalla del televisor.

4. La carne de cerdo congelada se descongela más rápido en agua que en aire a la misma temperatura. Un clavo de hierro caliente se enfría más rápido cuando se coloca en agua que en aire a la misma temperatura. Una taza llena de agua hirviendo se enfría más rápido cuando se sumerge en agua que cuando se sumerge en aire a la misma temperatura. Todos estos fenómenos muestran que el agua tiene mejores propiedades de transferencia de calor que el aire.

5. Cuando la olla se llena con agua fría, las gotas de agua adheridas a la superficie exterior del fondo de la olla tardarán mucho en secarse al fuego y no hervirán hasta que hiervan. Esto se debe a que las gotas de agua, la olla y la olla. Las tres aguas de la olla mantienen la conducción del calor y tienen aproximadamente la misma temperatura. Mientras el agua de la olla no hierva, las gotas de agua tampoco hervirán. Las gotas de agua se quemarán gradualmente por evaporación en la llama.

6. El espejo está deformado. Cuanto más lejos está la persona del espejo, más deformado se vuelve. Debido a que la imagen en el espejo se forma por el reflejo de la superficie plateada detrás del espejo, una superficie plateada desigual o un espesor de vidrio desigual causarán aliasing.

Para un espejo que está fuera de forma, cuanto más lejos esté la persona del espejo, mayor será la desviación de la luz reflejada de la superficie plateada de la posición normal debido al principio de amplificación de la luz, y más fuera de forma que tendrá el espejo.

7. Hay varios orificios pequeños en el costado de la boquilla de gas del horno de gas natural que están conectados al mundo exterior, pero el gas natural no saldrá por los orificios pequeños en el costado, sino que solo desde la boquilla. Esto se debe al flujo de gas natural en la boquilla. Según el principio de la mecánica de fluidos, la velocidad del flujo es alta y la presión superficial del flujo de aire es baja. menos que la presión atmosférica fuera de los orificios laterales, por lo que el gas natural no será expulsado a través de los pequeños orificios en el costado de la boquilla.

8. Después de inflar el globo, sostenga la boquilla con las manos y luego suéltela de repente. El aire del globo saldrá a borbotones y el globo se moverá debido al retroceso. Se puede ver que el recorrido del movimiento del globo es sinuoso y variado. Hay dos razones para esto: en primer lugar, el grosor y la tensión del globo inflado son desiguales en todas partes, lo que hace que el globo se encoja y oscile de manera desigual cuando se desinfla, de modo que la dirección del movimiento cambia constantemente; en segundo lugar, la forma del globo; El globo sigue cambiando durante el proceso de contracción, por lo que la velocidad del flujo de aire en la superficie del globo también cambia constantemente durante el movimiento. Según el principio de la mecánica de fluidos, la velocidad del flujo es grande y la presión es pequeña, por lo que la presión. La cantidad de aire en la superficie del globo también cambia constantemente y el globo se balancea en consecuencia, cambiando así la dirección del movimiento. Sigue cambiando.

9. Cuando el ventilador de techo gira normalmente, la fuerza de tracción sobre el punto de suspensión es menor que cuando no gira. Cuanto mayor es la velocidad de rotación, más se reduce la fuerza de tracción. Esto se debe a que cuando el ventilador de techo gira, el aire ejerce una fuerza de reacción hacia arriba sobre las aspas del ventilador de techo. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es la fuerza de reacción.

10. La "combustión" de los hornos eléctricos es la conversión de energía eléctrica en energía interna, que no requiere oxígeno. El oxígeno sólo puede oxidar los cables del horno eléctrico y acortar su vida útil.

11. Incluso si no hay viento, el camino de un fino trozo de papel que cae desde una altura será de vueltas y vueltas. Esto se debe a que cada parte del papel tiene diferentes formas convexas y cóncavas y, por lo tanto, durante el proceso de caída, la velocidad del flujo de aire en la superficie es diferente. Según el principio de la mecánica de fluidos, la velocidad del flujo es grande. La presión es pequeña, lo que hace que la fuerza del aire actúe sobre varias partes del papel. Es uniforme y cambia con el movimiento del papel, por lo que el papel sigue rodando, retorciéndose y cayendo.

¿Por qué una botella llena de agua no es fácil de romper?

Hay dos botellas de vidrio idénticas, una vacía y otra llena de agua, que caen al suelo desde la misma altura al mismo tiempo.

Generalmente se dice que las botellas pesadas son fáciles de romper. Sin embargo, cuando la botella se llena con agua, el agua de la botella tiene otro efecto, que puede reducir la deformación de la botella, haciéndola menos probable que se rompa.

La rotura de las botellas de vidrio se produce mayoritariamente por deformación. La botella vacía cae al suelo y el suelo ejerce presión sobre la botella. La botella se deforma de afuera hacia adentro y finalmente se rompe. La botella se llena de agua. Como el agua es incompresible, se reduce la deformación, lo que hace que sea menos probable que se rompa. Llene la botella con agua y apriete la tapa para que sea menos probable que se rompa.

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Interesante fenómeno de oscilación

Durante la dinastía Tang, sucedió algo extraño en un templo de Luoyang. Hay un timbre de cobre en la sala del templo. Nadie lo toca, pero a menudo suena solo.

Resulta que la frecuencia de este timbre y una gran campana del comedor son exactamente la misma, el número de vibraciones por segundo cuando suenan. Cada vez que el joven monje toca la campana grande, la vibración de la campana grande hace vibrar el aire circundante cuando la onda de sonido llega al timbre en la habitación del viejo monje, porque la frecuencia del timbre es la misma que la frecuencia de la onda de sonido. , el timbre también vibra. Hubo un sonido de "zumbido". Este es el fenómeno de oscilación que se produce cuando se produce una vibración, también llamado oscilación.

¿Alguna vez has notado que el extremo inferior del Huqin tiene un gran "vientre", un tubo de bambú cubierto con piel de serpiente? Cuando tocas el huqin con gran interés, la vibración de las cuerdas hará que el aire en el "vientre" retumbe a través de la piel de serpiente, haciendo que el sonido no solo sea fuerte, sino también lleno de música, melodioso y melodioso. La gente llama a este "vientre" caja de timbre. Verás, dulcimer, pipa, violín, piano y otros instrumentos musicales, ¿no tienen todos cajas de resonancia de diversas formas y tamaños?

Además de la caja del zumbido, la gente ha hecho muchas cosas buenas utilizando el fenómeno del zumbido.

Cuando los trabajadores de la construcción construyen una casa, ya sea que estén vertiendo paredes o pisos de concreto, para mejorar la calidad, siempre usan un oscilador para hacer vibrar el concreto mientras lo vierten, de modo que el concreto quede más apretado. y más fuerte debido a la vibración.

Los peatones en la calle, el ruido de los vehículos, el ruido de las máquinas: estos ruidos continuos no sólo afectan la vida normal de las personas, sino que también dañan el oído. Existe una especie de silenciador antivibraciones, que se compone de una placa de orificio y una cavidad con muchos agujeros pequeños. Cuando la frecuencia del ruido transmitido es la misma que la frecuencia natural del oscilador, vibrará violentamente con la columna de aire en el pequeño orificio. De este modo, al vibrar, el sonido se puede convertir en energía térmica, de modo que una parte considerable del ruido es "tragada".

Además, trituradoras, vibrómetros, bombas de vibración eléctricas, etc. también utilizan el fenómeno de vibración para funcionar.

Pero en algunos casos, el fenómeno de vibración también puede causar daños. Por ejemplo: cuando un ejército cruza un puente, sus pasos uniformes pueden provocar vibraciones. Si su frecuencia es cercana a la frecuencia natural del puente, puede hacer que el puente vibre hasta el punto de fracturarse. Por lo tanto, las tropas deben utilizar escalones para caminar para cruzar el puente.

En el noroeste de mi país, las montañas están cubiertas de nieve durante todo el año. Cada vez que llega la primavera, el hielo y la nieve de las montañas se derriten y la capa de nieve se deslizará fuera de su lugar original. A menudo, un rugido accidental hará que la gruesa capa de nieve colapse debido a la vibración. Por lo tanto, se estipula que los miembros del equipo de inspección y los montañeros que escalan las montañas nevadas no pueden hablar en voz alta.

Debemos aplicar plenamente la vibración electromagnética a diversos campos científicos, y también debemos evitar que la vibración electromagnética cause daños a la vida, el trabajo y el medio ambiente. Esto requiere que sigamos estudiando y explorando. TOP->>

El misterio de la cerveza

La cerveza es un nuevo tipo de bebida que no sólo puede refrescar y saciar la sed, beneficiar el cuerpo, sino también vigorizar el espíritu de las personas. Pero cuando bebes cerveza, ¿alguna vez has prestado atención a las siguientes cuestiones?

1． ¿Por qué sale aire frío al abrir una botella de cerveza que lleva mucho tiempo a temperatura ambiente?

Resulta que hay una parte de gas CO2 a alta presión sellada en la botella de cerveza y su temperatura es la misma que la temperatura ambiente. Cuando se abre la botella, el gas de la botella se expande rápidamente. y no tiene tiempo para intercambiar calor con el mundo exterior. Según la primera ley de la termodinámica, se puede saber que el gas en la botella supera la presión del aire externo para realizar trabajo, reduciendo así la energía interna, provocando la presión del aire. el gas disminuya y la temperatura baje. Por eso, sentí un aire frío saliendo de la botella.

Si agitas la botella de cerveza antes de abrirla. La temperatura dentro de la botella aumenta y la presión del aire aumenta. Cuando se abre la botella, emergerá rápidamente una gran cantidad de CO2 y la cerveza se rociará y se desbordará. Es común ver en la televisión escenas de celebración de la victoria como esta: un campeón de carreras de bicicletas, vestido con un maillot amarillo, sostiene una gran botella de cerveza y la agita vigorosamente. La cerveza sale a borbotones de la boca de la botella como si fuera una fuente, y salta. La espuma salpica en el aire, también por este motivo. A veces, cuando se transporta cerveza, debido a caminos irregulares, la cerveza rueda en la botella, la temperatura aumenta, la presión del aire aumenta y, a veces, la botella de cerveza incluso puede explotar.

2. ¿Por qué se levantan tantas burbujas cuando se vierte cerveza en un vaso, provocando que se forme una gran cantidad de espuma en la superficie del líquido?

Resulta que hay dióxido de carbono disuelto en la cerveza, y hay bolsas de aire que contienen aire en lugares donde hay defectos o polvo en el fondo del vaso o en la superficie de la pared, proporcionando un líquido superficie para la precipitación de dióxido de carbono. El CO2 de la cerveza entra en estas bolsas de aire para formar burbujas. Dado que el CO2 es más ligero que la cerveza, las burbujas abandonan la pared del vaso bajo la acción de la flotabilidad. A medida que el CO2 continúa entrando en las burbujas, el volumen de las burbujas aumenta gradualmente y el volumen de las mismas aumenta gradualmente. La flotabilidad aumenta. Las burbujas suben y finalmente flotan hacia la superficie del líquido y forman espuma. Debido a la interacción entre la gravedad y la tensión superficial interna de la burbuja, el espesor de la pared de la burbuja se vuelve más delgado y estalla a medida que la espuma sube.

3. Al verter lentamente cerveza en una taza, a menudo se puede ver que la cerveza no se vierte directamente en la taza verticalmente desde la boca de la botella bajo la acción de la gravedad, sino que fluye alrededor de la boca de la botella y fluye hacia abajo por la pared exterior. de la botella por un tiempo antes de verterlo en la taza, ¿por qué sucede esto?

Resulta que para los líquidos, cuanto menor es el radio de la trayectoria del flujo, mayor es la velocidad del flujo. La boca de la botella de cerveza es pequeña. Cuando la cerveza fluye, la velocidad aumenta. Según el principio de Bernoulli, la presión en la boca de la botella es menor. Cuando su valor es menor que la presión del aire exterior, la presión atmosférica causa la. la cerveza fluya por la pared exterior de la botella y a lo largo de la pared de la botella. La distancia recorrida está relacionada con la tensión superficial del líquido y la viscosidad del fluido. Cuando hay una pequeña perturbación del mundo exterior, la cerveza se rompe. lejos de la pared de la botella y verterlo en la taza. Este fenómeno será más evidente al verter aceite, por lo que el exterior de la botella de aceite en la cocina suele estar grasoso.

"Muñeco de arcilla orinando" y la ley de los gases

"Muñeco de arcilla" es un juguete de cerámica marrón hecho de arcilla que parece un niño, porque es similar al color de la tierra . , por eso se llama muñeca de arcilla. Además, si se utiliza correctamente, rociará agua desde debajo del ombligo, como si fuera un niño que orina, por lo que también se le conoce como la "persona que hace pis".

Verlo "hacer pipí" es bastante interesante y les encanta a los niños. Entonces, ¿por qué el "bebé de barro" "pipí"? La razón es que las tres leyes de las propiedades de los gases se utilizan inteligentemente. El análisis es el siguiente:

1. Llenado de agua isobárica (ley de Guy-Lussac) Si quieres hacer orinar al "bebé de barro", primero debes dejar que beba agua (llenado de agua). Cómo hacer que beba agua es el primer problema a resolver. La imagen es el diagrama del principio estructural de "Clay Baby". Como se puede ver en la imagen, es una cavidad hueca con una abertura del tamaño de un alfiler debajo del ombligo conectada a la cavidad a través de un canal en la pared frontal de la cavidad. Dado que el diámetro del orificio es inferior a medio milímetro, no es posible llenarlo directamente con agua. Debe intentar hacer que el aire de la cavidad se descargue hacia afuera y luego dejar que el gas de la cavidad se contraiga y luego confiar. en la presión atmosférica exterior para presionar el agua en la cavidad para lograr el llenado de agua. El método específico es: sumergir el "bebé de barro" en agua caliente. La temperatura del agua debe ser superior a la temperatura ambiente T0 en ese momento. Cuando el "bebé de barro" se sumerge en agua caliente, se pueden ver burbujas que salen de la abertura debajo de su ombligo (en adelante, el chorro de agua) cuando la temperatura de la cavidad y el agua caliente son las mismas (llegando a la temperatura térmica). equilibrio), el escape se detiene, prepárese para regar. Cuando el escape se detenga, use los dedos para bloquear la salida de agua, saque rápidamente el "bebé de barro" del agua caliente y colóquelo en agua fría. Retire el dedo que bloquea la salida de agua y el agua fría fluirá naturalmente. el surtidor de agua. Cuando la temperatura del gas en la cavidad es la misma que la temperatura del agua fría T0 (se alcanza nuevamente el equilibrio térmico), finaliza el proceso de llenado de agua. Este proceso es un proceso de enfriamiento isobárico de gas. Cumple con la ley de Guy-Lussac. Debido a que en el momento en que comienza el llenado de agua, el agua ha bloqueado la boquilla de agua, la calidad del gas en la cavidad queda fija. En este momento, el volumen del gas en la cavidad es V1, la temperatura es T y la presión es p0 (presión atmosférica). Después del tiempo t, la temperatura del gas es la misma que la temperatura del agua fría y el volumen es V2. Según la ley de Gay-Lussac, se puede obtener V2 = T0V1/T. Dado que T0

2. Aumento de presión isovolumétrica y proceso de almacenamiento de energía (ley de Charlie). Una vez completado el llenado de agua, bloquee el surtidor de agua con los dedos y presione la muñeca de arcilla nuevamente en el agua caliente para calentarla. Al principio, debido a que el chorro de agua estaba bloqueado con los dedos, el agua no podía salir, por lo que el volumen de gas en la cavidad era constante y su presión y temperatura seguían siendo las mismas que la presión externa p0 y la temperatura T0. A medida que avanza el calentamiento, cuando el gas y el agua caliente en la cavidad vuelven a alcanzar el equilibrio térmico, la temperatura se vuelve T y la presión es p. Según la ley de Charley, p = Tp0/T0. Se puede ver que cuando aumenta la temperatura del gas en la cavidad, aumenta la presión.

3. Proceso de expansión isotérmica, pulverización de agua (ley de Boyle). Una vez completado el proceso de aumento de presión isovolumétrica, se puede sacar el "bebé de barro" del agua caliente, ponerlo en posición vertical y retirar el dedo presionando el chorro de agua. , inmediatamente se puede ver agua saliendo del surtidor de agua. A medida que disminuye la cantidad de agua en la cavidad, el volumen de gas se expande, la presión disminuye naturalmente y el rango de pulverización de agua disminuye gradualmente. Cuando la presión en la cavidad se vuelve igual a la presión externa p0, la pulverización de agua finaliza. Dado que el proceso de pulverización de agua es extremadamente corto, sólo unos pocos segundos, y la temperatura de la cavidad aún no ha bajado, la temperatura del gas es básicamente constante. Puede considerarse aproximadamente como un proceso de expansión isotérmica, siguiendo la ley de Boyle. A partir de esto, se puede obtener V2=pV1/p0. Dado que p>p0, entonces V2>V1. Es natural que el gas se expanda y expulse el agua.

Al observar todo el proceso de "Clay Baby Peeing", cada parte del proceso hace un uso excelente de las propiedades relevantes de los gases, que pueden considerarse como un modelo de la aplicación de las tres leyes de los gases. . También podemos usar el diagrama p-V para representar vívidamente cada proceso, como se muestra en la figura. En la figura, del estado I al estado II son procesos de contracción isobárica-inyección de agua; del estado II al estado III son procesos de almacenamiento de energía de aumento de presión isovolumétrica; del estado III al estado I son procesos de inyección de agua de expansión isotérmica; También hay juguetes como "Lluvias de Buda" y "Tortuga salpicando agua", que en principio son similares a "Bebé de arcilla orinando", pero la forma de la cavidad es diferente.

La aplicación de la física en la cocina

En la cocina, si prestamos atención a los fogones, utensilios y algunos fenómenos que se producen durante la cocción y el sofrito, seguro que encontraremos Se utilizan muchos conocimientos de física en todas partes.

1. Al calentar papilla o arroz frío, la olla emite un sonido de "plop, plop" y siguen saliendo burbujas. Sin embargo, cuando lo pruebas, la papilla o el arroz no están calientes. por qué. ?

Calentar papilla o arroz frío es diferente a hervir agua. Aunque el agua es un mal cuerpo para el calor y lo conduce muy lentamente, el agua tiene muy buena fluidez. Cuando el agua del fondo de la olla se calienta, se expande, flota cuando su densidad disminuye y el agua fría circundante fluye para llenarla. A través de esta convección, el calor del fondo de la olla se transfiere continuamente a todas las partes de la olla. el agua, provocando que el agua cambie de temperatura. Sin embargo, las gachas de avena frías o el arroz tienen poca fluidez y no son fáciles de conducir el calor. Por lo tanto, cuando la papilla o el arroz en el fondo de la olla absorben calor, la temperatura aumenta rápidamente, pero no puede fluir hacia arriba o alrededor rápidamente. Una gran cantidad de calor se concentra en el fondo de la olla y quema la papilla en el fondo. de la olla. Debido a que es difícil transferir el calor a la parte superior de la papilla, la papilla de encima todavía está fría. Cuando caliente gachas o arroz fríos, agregue más agua a la olla para diluir las gachas y mejorar su fluidez. Además, revuelva con frecuencia para forzar la convección y que la papilla se pueda calentar de manera uniforme.

2. Al cocinar carne o hacer sopa en una cazuela, cuando la sopa se retira del fuego después de hervir, la sopa seguirá hirviendo durante un tiempo, pero este fenómeno no ocurre con el hierro y el aluminio. ollas. ¿Esto es por qué?

Debido a que la cazuela está hecha de arcilla, el calor específico del no metal es mucho mayor que el del metal, y la capacidad de transferencia de calor es mucho peor que la del metal. Cuando la cazuela se calienta en la estufa, la temperatura de la capa exterior de la olla supera con creces los 100 °C y la temperatura de la capa interior es ligeramente superior a los 100 °C. En este momento, la olla absorbe mucho calor y almacena mucha energía térmica. Después de retirar la cazuela del fuego, la capa exterior de la olla, que está muy por encima de los 100°C, continúa transfiriendo calor a la capa interior, de modo que la sopa en la olla todavía alcanza los 100°C y puede seguir hirviendo durante Un período de tiempo. Las ollas de hierro y aluminio no ocurren. Este fenómeno ocurre (se pide a los estudiantes que analicen las razones por sí mismos).

3. “Conocernos” en la carne salteada. Durante los festivales, la gente siempre saltea algo de carne y verduras, entonces, ¿cómo saltear rebanadas de carne?

Si pones las rodajas de carne directamente en una sartén con aceite caliente para sofreírlas, el agua contenida en la fibra magra de la carne se evaporará rápidamente, provocando que las rodajas de carne se vuelvan secas y duras, o incluso la carne. Se quemará la pasta, el sabor se perderá mucho. Para sofreír las rebanadas de carne deliciosamente, los chefs suelen mezclar las rebanadas de carne con una cantidad adecuada de almidón con anticipación. Después de colocar las rebanadas de carne en la sartén de aceite caliente, el agua de la pasta de almidón se adhiere al exterior de la misma. Las rodajas de carne se evaporan, pero el agua de las rodajas de carne es difícil de evaporar, la ternura original de la carne aún se mantiene y la pérdida de nutrientes se reduce. La carne se cocina rápidamente y se "cocina al verla". Las lonchas de carne fritas de esta forma quedan tiernas, deliciosas y nutritivas.

4. ¿Cuál es la mejor forma de descongelar la carne congelada? ¿Cómo descongelar carne y pollo congelados al sacarlos del frigorífico?

Lo mejor es utilizar agua fría cercana a 0℃. Debido a que la temperatura de la carne congelada es inferior a 0 ℃, si se descongela en agua caliente, la carne congelada absorberá el calor del agua caliente y su capa exterior se descongelará rápidamente y la temperatura aumentará rápidamente por encima de 0 ℃ con espacios. la capacidad de transferir calor se reduce, lo que dificulta que la carne congelada del interior absorba el calor y se descongele para formar un núcleo duro. Si se coloca carne congelada en agua fría, la temperatura del agua fría bajará rápidamente a 0°C debido al calor absorbido por la carne congelada y el pollo congelado, y parte del agua se congelará. Porque 1 gramo de agua puede liberar 80 calorías cuando se congela (y 1 gramo de agua solo libera 1 caloría cuando se reduce 1 °C). Después de que la carne congelada absorba tanto calor liberado, la temperatura de la capa exterior. La temperatura de la carne aumenta rápidamente y la capa interna absorbe fácilmente el calor, por lo que la temperatura de todo el trozo de carne aumenta a 0 °C con relativa rapidez. Repita esto varias veces hasta que la carne congelada esté descongelada. Desde una perspectiva nutricional, este método de calentamiento uniforme y lento también es científico.

El conocimiento físico en la vida: electricidad y vida

El conocimiento físico es inseparable de la vida, y el conocimiento físico está estrechamente relacionado con la vida. La electricidad es parte del conocimiento físico. La vida cotidiana es inseparable de la electricidad. Sin electricidad, no podemos vivir ni estudiar normalmente. Por eso tenemos que ahorrar cada kilovatio hora de electricidad.

Mi casa tiene refrigeradores, lavadoras, televisores, ventiladores eléctricos, ventiladores eléctricos, ollas arroceras y otros equipos eléctricos.

Estos electrodomésticos tienen diversos usos, son frigoríficos y son herramientas que se utilizan para almacenar alimentos y mantenerlos frescos. Las lavadoras se utilizan para lavar la ropa, lo que puede reducir la intensidad del trabajo y mejorar la eficiencia del trabajo. La televisión se utiliza para informar a la gente sobre los acontecimientos importantes que suceden en el mundo todos los días. En invierno, los secadores de pelo se utilizan para secar el cabello y embellecer la vida. Se pueden utilizar ventiladores eléctricos para escapar del calor y refrescarse por la noche. Las ollas arroceras eléctricas se pueden utilizar para cocinar arroz, lo que reduce la carga de las personas.

Como se puede ver en lo anterior, nuestras vidas están estrechamente relacionadas con la electricidad. Si no tenemos electricidad en nuestras vidas, será muy difícil hacer los deberes hoy en día. , la mayoría de la gente tiene electricidad en sus hogares. Todos tenemos electrodomésticos. Se puede ver que la sociedad está progresando, el nivel de vida está mejorando y el alcance del consumo de electricidad es cada vez más amplio.