任香行
摘 要:物理現象在我們的日常生活當中比比皆是,并且發揮著關鍵性的重要作用,比如重力、壓強、聲音傳播等。在現實生活當中倘若能夠靈活運用物理知識去解決一些常識性的生活問題,不僅能夠提升生活質量,也能夠讓我們對物理現象有更為深刻與正確的認識。基于此,筆者將針對生活常識中的物理現象展開分析,并對其中蘊含的物理知識進行探究。
關鍵詞:生活常識;物理現象;知識
中圖分類號:G634.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)16-0229-02
物理學是一門歷史悠久的自然學科,與我們的生產生活有著密切聯系,隨著科技水平的不斷提高,在我們生活中的各個領域均有應用。在我們的現實生活當中,會遇到許多常識性的問題,而解決這類常識性的生活問題往往會用到物理學知識,本文主要針對該類在生活常識中的物理現象展開分析,也讓我們能夠清晰地認識到物理知識對人類日常生活的重要作用。
1 物理現象概述
所謂物理現象,也即是指自然界中物質的大小、結構與形態等產生了變化,而該變化只是單純的物體變化,并沒有新的物質在變化中產生,具體來講物理現象就是事物在外力或內力的作用之下所產生的變化[1]。一般來看,物理現象能夠被人們直接感知,而這一點也是物理現象與化學現象的顯著區別,因為化學現象大多數從表面上也能看出事物的變化,但與物理現象有所區別的是,化學現象在出現過程中還會產生新物質。
2 物理現象對生活的影響
在我們的生活中常見的物理現象非常多,比如慣性作用、峽谷效應、熱脹冷縮、升華、液化等等,正因為物理現象在生活中隨處可見,我們便更需要對其深入了解,使其能夠為我所用,而避免不良現象發生。本文便選取其中兩個典型進行簡述。
2.1 慣性物理現象對生活的影響
在我們的日常生活中,利用慣性作用力的物理現象對許多活動進行解釋具有一定的科學意義。比如我們日常出行的汽車,不管是大巴車還是私家車,上車后的第一件事便是系好安全帶,而安全帶的設置便是基于慣性力而存在的。當汽車在行駛的過程中,人的身體會隨著汽車一同所勻加速運動,當面臨緊急情況進行急剎車時,人的身體依舊處在勻加速狀態而會繼續向前運動,此時便會與車輛的速度形成運動差,人的身體便會不受控制的前傾。另外,慣性力的大小與物體質量成正比,體重越重的人受到的慣性作用力也會更大。所以,我們在生活中一定要系好安全帶,否則很容易出現交通安全事故。
2.2 峽谷效應物理現象對生活的影響
峽谷效應是指氣流驟然從開闊地帶流向類似“峽谷”地帶時,由于空氣質量的相擁而導致風速瞬間增大,而流出峽谷之后,風速又會減緩,這是一種較為有趣的物理現象,同樣也是極度危險的生活現象。在我們的生活當中,動車與地鐵車門前面都會畫出一條不可逾越的安全黃線,從物理現象的角度去分析,列車在急速行駛過程中會造成中間氣流速度加快且壓力小,會對旁邊的事物產生一定程度的吸引力,這也便是峽谷效應在生活中的體現,也是設置安全黃線的原因。
3 生活常識中的物理知識
3.1 怎樣擰開玻璃瓶口的鐵蓋
常識:可將玻璃瓶瓶口朝下翻轉,將螺旋鐵蓋在開水中浸泡一小會,便能夠輕松擰開原本太緊的鐵蓋。
物理知識:鐵的膨脹率要比玻璃更大,所以當鐵蓋與玻璃瓶瓶口的同時升高到同樣溫度時,鐵蓋直徑的增加幅度會比玻璃瓶口要更大。因此,我們便可以將玻璃瓶翻轉,用開水浸泡鐵蓋一小會,在玻璃瓶口還沒有那么快膨脹時便能夠輕松將鐵蓋擰開。在這一生活常識當中我們不僅應用到了熱脹冷縮的物理原理,也找到了利用材質不同特性去解決生活問題的辦法。
3.2 如何判斷雞蛋是生是熟
常識:將雞蛋擺放在桌子上,用雙手快速轉動雞蛋,雙手離開后觀察雞蛋的轉動情況,倘若雞蛋轉動很順暢,則證明為熟雞蛋;而倘若難以順利轉動,則為生雞蛋。
物理知識:這一物理現象是典型的慣性物理現象。熟雞蛋被轉動時,其內部的蛋黃、蛋白由于煮熟了會凝固在一起,在外力作用下便能夠一同被轉動,所以轉動過程極為順暢。相反,生雞蛋在轉動時,由于只有蛋殼受力,而蛋黃基本上沒有受力,根據牛頓第一運動定律可得知,蛋白與蛋黃在慣性作用下幾乎處在靜止不動狀態,所以外力作用下蛋殼的轉動便會被靜止的蛋白、蛋黃所抵消掉,難以被轉動[2]。這便是我們生活常識中所遇到的典型慣性物理現象。
3.3 如何換掉魚缸中的水
常識:利用一根軟膠管,在管中灌滿水擠掉其中空氣,之后將軟膠管的一頭插入魚缸當中,另一頭可垂出魚缸外面,并保證外面的軟管口要比魚缸底部更低,如此一來便可將整個魚缸的水全部吸出。
物理知識:上述的物理現象便是典型的“虹吸現象”,當軟膠管的兩端中處在同一液面所承受的壓強有差異時,便會導致軟管中的水向壓強偏小的一端流動。如圖1所示,我們便能夠清楚地看到壓強差促使水流動的相關原理。具體來講,要想制作出虹吸現象,軟膠管流出水的一端必須要比進入水的一端低。我們假設進水端的水平面為A,出水端的水平面為B,這兩個水平面上的作用大氣壓強值為P0,但是右邊軟管內在A面之下還有長出一段h高水柱,因此右面軟管中的A面壓強應該為P=P0-Pgh,也就表明了P0>P,從而導致軟管中的水柱會向右邊流動,最終從B端流出來。
3.4 如何淹死蟑螂
常識:當我們將一只蟑螂丟入水中時,由于蟑螂翅膀不會被浸濕,使其能夠快速游到水邊而逃走,因此要想將蟑螂淹死,則可在水面上灑入少許洗衣粉,再丟入蟑螂便能夠使其沉到水中而淹死。
物理知識:蟑螂不會被水浸濕的主要原因在于其受到了水的表面張力作用,在水與蟑螂的接觸面上會形成薄薄的水膜,而這層水膜便能夠有效防止水滲入到蟑螂的翅膀縫隙當中。而如果在水面上灑上一層洗衣粉,便會減小水的表面張力,從而導致水膜阻礙作用得以破壞。此時水便會立刻浸入蟑螂的翅膀與身體的縫隙當中,被水浸濕的蟑螂便會由于體重增大而沉入水中淹死。
3.5 如何剝煮熟的雞蛋而不沾殼
常識:煮熟剛出鍋的雞蛋在剝殼時,會很容易將蛋殼與蛋白一同剝落下來,但是等到雞蛋完全冷卻之后再剝殼便會失去鮮美味道,為了解決這一問題,生活中我們常常會將煮熟的雞蛋放入冷水中浸泡一小會,如此一來蛋殼便要比剛撈上來時更容易剝,而且不會導致味道喪失。
物理知識:我們將整個煮熟的雞蛋放入冷水當中浸泡,外層蛋殼遇冷會直接收縮,而內部蛋白的溫度實際下降并不大,所以“冷縮”現象也不會很明顯,整個過程更像是蛋殼的個體收縮行為[3]。此外,由于不同的物質在熱脹冷縮性質表現方面存在一定差異,所以當整個雞蛋完全冷卻之后,疏松蛋白的收縮率要比堅硬蛋殼更大,收縮的程度也會更加顯著,從而加劇了蛋白與蛋殼的脫離程度,此時剝雞蛋便會容易很多。
3.6 如何防止玻璃杯在冷天倒沸水時破裂
常識:在我們的日常生活中,常常會發生在冬天往玻璃杯倒沸水時造成破裂的情況,針對該種情況,我們應該謹慎小心,在外界溫度非常低的情況下,往玻璃杯中倒沸水要先用少量沸水對玻璃杯進行預熱,使其輕微搖晃讓玻璃杯壁先適應,如此一來便能夠避免玻璃杯破裂。
物理知識:該現象主要是因為玻璃為熱量的不良導體,并且具有易碎性質,一旦玻璃杯的內外溫差偏大,便會導致其內外壁膨脹不均勻,在較大應力的作用下也就造成破裂現象產生。而用少量熱水對杯子進行預熱,目的則是讓玻璃杯的內外壁都先進行均勻受熱,在這一前提下再將沸水倒入便能夠有效避免玻璃杯破裂。
3.7 如何在炒肉時保證味道鮮美且營養豐富
常識:我們在生活飲食中常會吃到的炒肉,要想實現既好吃又營養的目標,則可先將肉片與適量淀粉進行拌和,然后將肉片放入熱油鍋當中,此時肉會快速熟,利用這一生活常識去炒肉,不僅能夠保證鮮美味美,且能夠保證豐富的營養。
物理知識:如果我們將肉片直接放入熱油鍋中進行爆炒,那么瘦肉纖維中的水分便會在翻炒的過程中急速蒸發掉,導致炒肉變得干硬難嚼,還有可能會將肉片炒糊、炒焦,無法保證味道的鮮美。而將肉片與適量淀粉進行飽拌和,在下油鍋之后附著在肉片外部的淀粉糊中的水分便會得到蒸發,而肉片本身的水分便較難蒸發,也就維持了肉質的鮮美,也避免了營養在流失。
3.8 如何加熱涼粥不沾鍋底且粥熱得快
常識:在生活中,我們加熱涼粥的過程中,常常會出現鍋底燒焦但粥并未完全熱的情況。針對于此,在加熱涼粥時,我們可在鍋中多加適量的水,讓粥變稀,同時在加熱過程中不斷攪拌,便能夠讓涼粥更快地加熱且不會造成鍋底燒焦的情況。
物理知識:加熱涼粥容易燒焦鍋底且熱的慢的主要原因在于粥的流動性與熱傳導性非常差,因此當鍋底的粥吸收熱量之后,底部溫度便會急劇升高,但由于特性使然而不能快速向上與向四周傳導,導致大部分熱量聚集在鍋底,也就造成鍋底的粥燒焦,并且由于難以傳導熱量也導致上面的粥仍然是涼的。根據這一物理現象,所以在生活常識當中我們加熱涼粥時,會先將少量水倒入使得涼粥變稀,目的是為了強化其流動性,在加熱過程中不斷攪拌在于使其內部的熱量進行對流,從而保證涼粥能夠整體均勻受熱,所以涼粥也就熱得快且不會燒焦鍋底。
3.9 如何解凍冰箱的凍肉
常識:在人們的潛意識會覺得凍肉解凍最快的方法是將其浸泡在熱水當中,實則不然,從我們日常生活中得出的經驗可知,這一方法并不適用,最好的方法便是將凍肉放置于0℃左右的冷水當中,解凍的效果會最好。
物理知識:由于從冰箱冷凍室取出的凍肉,溫度在0℃以下,如果直接放置在熱水中解凍,凍肉的外層便會從熱水中吸收熱量而迅速解凍,也就造成外層溫度上升至0℃以上,而與仍然是0℃以下的肉層產生空隙,難以進行熱量的有效傳導,其內部的凍肉便會因為難以吸收熱量而形成硬核。正確的做法便是將凍肉放置在0℃左右冷水當中,凍肉吸收熱量便會讓冷水降到0℃,并且部分水還會結冰。由于1g水結冰后能夠釋放出80卡的熱量,而發出的熱量又會再次被凍肉吸收,使得肉外層溫度升高的同時,其內層也能夠吸收到熱量,如此一來整塊凍肉的溫度便會上升到0℃,進而完成解凍。
4 結語
綜上所述,只要我們在日常生活中去用心觀察與感受,便會發現其中蘊藏的物理現象舉不勝舉,深究物理現象中的物理知識內涵,能夠對我們現實生活中的規章制度、詭異事件等進行合理的解釋。因此,當我們在日常生活中遇到難題時,應當聯系物理知識進行分析與解決,能夠有效提高問題的解決效率。
參考文獻
[1]陳軻.淺析高中物理知識在生活中的轉化——如何實現上床下桌的自動升降[J].科學家,2016,(18):9-10.
[2]趙博通.淺談生活中的物理機械小常識[J].科技風,2016,(21):5-5.
[3]羅賢平.淺析高中物理知識的適用條件[J].中學物理,2015,33(1):48-49.