有什么問(wèn)題,趕緊來(lái)問(wèn)吧。
我們將把讀者提出的問(wèn)題交給各個(gè)領(lǐng)域的專家、科學(xué)家來(lái)回答。問(wèn)題被選中的讀者都將獲得由本刊送出的精美禮品,還有機(jī)會(huì)獲得有科學(xué)家簽名的精致書簽。來(lái)信請(qǐng)注明“科學(xué)問(wèn)與答”欄目。
Q 一個(gè)人觸摸到裸露的電線,觸電的時(shí)候,就像猛然受到一記重拳,會(huì)從房間的一頭摔到另一頭。這種力量來(lái)自哪里?我想,有作用力就有反作用力,但是這種力量顯然不是來(lái)自電啊!(初三學(xué)生)
A 這種力量來(lái)自你自己的肌肉。當(dāng)有比較強(qiáng)的電流通過(guò)你的身體時(shí),你的肌肉受到刺激會(huì)強(qiáng)烈收縮,產(chǎn)生的力量往往會(huì)比你有意識(shí)地用力時(shí)大得多。在正常情況下,我們的身體只允許肌肉纖維一定程度的有意識(shí)收縮。然而,在特殊緊急的情況下,身體會(huì)打破這種限制,允許肌肉纖維更大的收縮,發(fā)出更大的力量,其代價(jià)則是肌肉受損。這種現(xiàn)象就是所謂的“應(yīng)激反應(yīng)”。比如說(shuō)一位母親可以抬起一輛汽車救出壓在車下的她的孩子;再如一位精神病患者暴躁起來(lái)幾個(gè)看護(hù)人員也無(wú)法將其制伏!這都屬于“應(yīng)激反應(yīng)”的例子。
當(dāng)肌肉受到電流刺激的時(shí)候,身體原來(lái)的那些限制不起作用,肌肉可以強(qiáng)烈收縮。通常遭受電擊時(shí),電流多半是從一只手臂流入,經(jīng)過(guò)腹部,最后從另一只腳或者雙腳流出。結(jié)果難以預(yù)料,但卻使得腿腳和背部的肌肉發(fā)出非常大的力量,往往能夠使觸電者在不自覺(jué)中從房間的一頭“飛”到另一頭。
受電擊的人在不自覺(jué)中被摔出的距離之遠(yuǎn)令人驚詫。這是一個(gè)真實(shí)的例子:一位婦女在一個(gè)潮濕的停車場(chǎng)遭到雷電襲擊,待她清醒過(guò)來(lái),她發(fā)現(xiàn)自己離受電擊的位置居然有12米遠(yuǎn)。在這個(gè)例子中,那位婦女可能還受到某種外力的作用,比如說(shuō)受到因閃電產(chǎn)生的高溫加熱而劇烈膨脹的氣流的推動(dòng)。她活了下來(lái),盡管由于神經(jīng)受損和其他傷害留下的部分殘疾。
受到電擊被摔出,脫離了與帶電物體的接觸,能夠拯救你的生命。但是,大多時(shí)候,當(dāng)一個(gè)人不小心以抓握動(dòng)作接觸到帶電物體時(shí),他臂部和手上的肌肉收縮,很可能反而會(huì)緊緊抓住帶電物體不放。在這種情況下他無(wú)法脫離電源,就可能引起心室纖維性顫動(dòng)而死亡。
咯咯笑?
Q 我發(fā)現(xiàn)自己撓自己的胳肢窩不會(huì)笑,別人撓自己的胳肢窩就忍不住要發(fā)笑。這是為什么?(初一學(xué)生)
A 發(fā)笑是你處在一種稍有驚恐狀態(tài)的結(jié)果。這種特性似乎不符合“適者生存”的進(jìn)化理論,因?yàn)轶@恐會(huì)使你容易受到攻擊。
別人撓你的胳肢窩,只要你全身保持放松狀態(tài),其實(shí)也不會(huì)發(fā)笑。當(dāng)然,這時(shí)要保持放松狀態(tài)也不容易。不信?請(qǐng)你試一試吧!我們大多數(shù)人,在別人撓自己的時(shí)候,都會(huì)感到緊張。因?yàn)閷?duì)于這種身體接觸,你會(huì)感到不自在,你無(wú)法控制,而且還擔(dān)心被弄癢或者是弄痛。有的人就不怕這個(gè),這是由于某種原因他們不緊張的緣故。
自己撓自己,一切全在自己的控制之下,無(wú)須緊張,自然就不會(huì)有反應(yīng)。我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn):你用手指迅速靠近自己的眼睛,你的眼睛連眨都不眨一下。可是用別人的手指就不行了。請(qǐng)你的同學(xué)配合你,他的手指慢慢地靠近你的眼睛,你會(huì)如何?你非閉上眼睛不可。這與撓胳肢窩道理相同。下次別人再撓你的胳肢窩,你只要保持呼吸均勻,全身放松,就不會(huì)咯咯發(fā)笑了。
用電捕魚?
Q 水會(huì)導(dǎo)電,為什么不能用電來(lái)捕魚呢?當(dāng)雷電擊中水面,水里的魚類會(huì)不會(huì)死?在金屬制成的船上的人應(yīng)該怎樣呢?(初二學(xué)生)
A 如果用電捕魚,會(huì)把水中的生物無(wú)論大小統(tǒng)統(tǒng)殺死,且對(duì)電魚的人造成危險(xiǎn),有不少捕魚人被電擊死,所以國(guó)家嚴(yán)禁用電捕魚。水面受到雷電襲擊時(shí),電流會(huì)分散泄流至大地,因此對(duì)魚的殺傷不大。當(dāng)然,如果一條魚被雷電直接擊中,或是靠近雷擊點(diǎn),那也是會(huì)被殺死或者被擊傷的。
不過(guò),雷電的溫度高達(dá)數(shù)千攝氏度,能夠輕而易舉地將雷擊點(diǎn)附近的水蒸發(fā),空氣劇烈膨脹。這將在水下產(chǎn)生沖擊波,可使周圍幾十米范圍內(nèi)的魚受到傷害,也有可能使得在此范圍內(nèi)潛水的人耳朵變聾。
在金屬船上的人,如果離雷擊點(diǎn)很近,能夠覺(jué)察到雷擊水面的第一次效應(yīng),那么,他就會(huì)感覺(jué)到二次效應(yīng)引起的強(qiáng)烈震動(dòng)。此外,金屬船體的導(dǎo)電性能要比水好得多,雷電能量將更多地經(jīng)過(guò)船體釋放,而不是擊中船旁的水面。
當(dāng)然出現(xiàn)雷電的時(shí)候,避險(xiǎn)最好的方法就是躲在金屬導(dǎo)體的內(nèi)部,比如說(shuō)金屬船的船艙內(nèi)。這是因?yàn)樵缭?9世紀(jì),著名的物理學(xué)家邁克爾·法拉第就已經(jīng)證明,在一個(gè)導(dǎo)體的內(nèi)部沒(méi)有任何電場(chǎng)。他甚至還向人們公開做過(guò)演示:他爬進(jìn)一個(gè)金屬籠子里,讓助手在外面用人工產(chǎn)生的閃電襲擊籠子。在場(chǎng)觀看的人嚇得目瞪口呆,而法拉第卻毫發(fā)無(wú)損地從籠子里爬出來(lái)。
(法拉第籠——金鑰匙科技競(jìng)賽賽題)
喝牛奶的奧秘!
Q 喝牛奶的時(shí)候,把裝牛奶的杯子或湯匙送到口邊,而使牛奶流入口中。為什么牛奶會(huì)被吸進(jìn)口中?(初一學(xué)生)
A 如果你拿一杯水慢慢地喝,細(xì)細(xì)地體會(huì)喝水過(guò)程中口腔、嘴巴、咽喉的變化,你會(huì)發(fā)現(xiàn),為了將水吸入口腔,要緊閉嘴巴,舌頭抵住下顎,口腔和咽喉的肌肉群要發(fā)生一系列動(dòng)作后,使口中的空氣壓強(qiáng)降低。結(jié)果,牛奶或水就靠著外部較高的大氣壓強(qiáng),被吸進(jìn)壓力較低的口中,并咽下肚子。這時(shí),所進(jìn)行的過(guò)程和U形管原理相同,如果U形管左邊上方的氣壓降低,因右邊大氣壓強(qiáng)比左邊大,右邊的水就會(huì)流到左邊,使左邊管子的水位上升。相反,喝水時(shí),倘若緊緊封住瓶口,縱使你花再大力氣,瓶中的水也不會(huì)流進(jìn)口里。因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)候,口中的空氣壓力和瓶中的空氣壓力相等。就像前面所說(shuō),喝飲料的過(guò)程需要?jiǎng)佑米彀汀⒖谇弧⒀屎怼⒎巍⒏骨坏鹊膮f(xié)調(diào)配合才能完成。