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Q:
高壓鋼瓶很危險!!
例如高壓鋼瓶,運送時一定要鎖上一個「鋼帽」, 否則當它倒下來,上面的閥斷了或怎麼樣, 就變成很可怖的「高壓彈射飛彈」, 據說國外某大學就曾經如此被打穿幾道牆…… 鎖上那個鋼帽後就可以保證不會發生類似的事情了,那麼妳知道一個小小的鋼帽是怎麼制服這裡頭的高壓氮氣呢?
解答
A:

解答說明:這是因為鋼帽的開口是在側邊,所以當高壓氣體衝出來時,只會讓整個鋼瓶產生力矩而旋轉,並不會直線加速衝出,當然就安全的多囉!

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Q:
雷射

原理:如氨氣(即阿摩尼亞氣體NH3)中之眾多分子,並非均處於同一狀態,有些分子會吸收微波,有些會放出微波,其中會吸收微波的分子 數較多,會放出微波的分子數較少。若將會放出微波的分子集中 在一起,並使其保持放出微波的狀態,由外界送入頻率相近的微弱的 電波,則其分子開始振盪因而放出增強微波,此謂微波增幅 (即邁射MASER:Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 意即藉輻射線的誘導而放出放大的微波。若把波長短的(毫米以下電波) 包括在內,即稱為雷射 (LASER:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 或藉由受激所引發之輻射來進行光放大作用。

解答
A:

特性:雷射光很強,是一種高能量的單色光,能循一定方向投射, 精確地對準焦點。可作為太空外遠距離之通信,亦能捕捉來自 宇宙盡頭微弱的電波。並且能穿過透明的組識,在眼科領域, 常用來凝固,燒灼或熔解眼球的組識。

分類:雷射依其輸出之功率可分為四級

第一級(1):最大輸出功率在藍綠光是小於0.0004mw(毫瓦特), 在紅光是小於0.024mw,或最大輸出功率小於1mw。 無危險性之雷射,不會造成眼球損害,不需管制。 如0.4mw之半導體雷射。

第二級(2):最大輸出功率等於1mw。長時間或直接觀測 有危險性之雷射,1mw之氦氖氣雷射。

第三級(3a):為中強度雷射,最大輸出功率介於1至5mw之間的 氦氖氣體雷射,雷射光筆輸功率小於5mw, 直射眼睛十秒以上會灼傷視網膜。

第三級(3b):為中強度雷射,如最大輸出功率介於5mw至500mw之間的氬離子氣體雷射。

第四級:為高強度雷射是危險的工業用,軍事用或醫療用輸出功率 大於500mw,如加工用之二氧化碳氣雷射。 眼科用於視網膜雷射光凝治療功率約在100mw至500mw之間。

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Q:
星際大戰與高科技--掃瞄大氣
愛看星片的朋友,想必對片內「太空戰鬥機」有非常的喜好,因為它擁有一堆、令人咋舌的超高科技裝備!
如: 座艙內的「MFD (Multi-Function Display 多功能 顯示器) 」! 它正掃瞄顯示著前方未知的某顆星球,旁邊居然還能標示它大氧中的「含氧量」?!! 還有什麼比這種儀器、更 令人著迷的呢?
 當然,底下還有一堆供你判斷著陸否用 的各種資訊! 廿年前,當你踏出了電影院,或許你也會想: 「人類到 底還要再等多少個『千禧年』, 才能發展出這種魔幻般 的遙測科技呢? 可能嗎? 」
解答
A:
答案是: 「可能! 而且是完全可能! 」. 跟據書上記載 (註) ,在 1814 年 (居然是在 19 世紀初!不可思議吧!薑果然是老的辣! 由此可見,國人若真的想把科幻片拍好, 影視界就要對物理學的發展,非了解點不可! ).......

德國物理學家佛郎何斐 (Fraunhofer) 首創「譜線 式分光實驗」, 發現了太陽的佛氏暗線, 因而開創了「 現代光譜學」。

在小學上自然課的時候, 應該有玩過「三稜鏡」吧! 當太陽光透過三稜鏡後, 投射在白紙板上時, 你會發現 有彩虹般的七色。 當然, 各色間是看不出有什麼明確界線的, 只是糢糊漸呈的色變化。 假如當時你在玩三稜鏡時, 「敢於與眾不同」, 在「作你自己」的實驗時,你就偏偏要用一張割有細縫的不透光紙,貼在稜鏡面上。

此時所呈現的光譜棒, 就不再是糢糊漸呈的了! 而是明 暗相間光譜線, 看起來像極了貼在商品上的「條碼」! 在條碼棒上? 不! 在光譜棒上, 暗的地方, 叫「暗線」, 或稱「吸收線」, 其物理意義是「代表該頻率的光,已被吸收掉! 」。

後來,經由各地科學家的大量科學實驗得知,其實每一種元素,都有它特定的數條吸收線,而且幾乎所有的元素之「特徵譜線」, 都已被紀錄、整理下來。

故,目前只要把眼前的星光,分析其暗線的排列方式,查表、計算,即可得知被測星體上的大氣中,到底含有那些東東.......

 前一陣子 TVBS 新聞不是才播出:又有一架星際觀測衛星即將升空嗎? 今日不是又有播一具載 X Ray 望遠鏡之太空梭升空未成嗎?

當然如今遙測的光譜技術,老早 已不局限在「可見光」的範圍內囉!

(註) 參考文獻: 「探索原子核的奧秘 ( 27 頁)」By 黃祖洽、牛頓出版、新世紀物理研習叢書-15 .

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Q:
一秒鐘
我們都知道一天有二十四小時,一小時有六十分鐘,一分鐘有六十秒,但是妳知道一秒鐘有多久呢?他又是怎麼定義出來的呢?想一想吧!
解答
A:

解答說明:

西元一九六七年十月,第十三次國際度量衡委員會於巴黎通過定義原子時間為:銫 133 原子於基態之兩超精細能階間 躍遷時, 所放出輻射之 9,192,631,770 週期,經歷時間 為一基本秒,以此得到之時間間隔稱為原子時間。

目前銫束頻率標準器,已被公認為原級頻率標準,為世界各 國原級標準實驗室所採用。

對時間有興趣的話不妨去這裡逛逛  http://www.stdtime.gov.tw/

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Q:
短路的成因與檢查方法
一般短路的解釋是,原本不應該接觸的兩電路因為某種原因接觸在一起了,電喜歡往電阻低的地方跑(V = I R 電阻低則電流大) 短路時兩條電路的電阻會幾乎等於零,所以會產生很大的電流,電路會產生高熱..........然後........ 通常這種短路的結果都不大好...............像是電器損壞或是引起火災,這是一般的說法
解答
A:
在電學上的短路就比較廣義,只要是兩條電路接觸在一起就叫短路,像打開電腦,就是把開關短路,所以三用電表要用歐姆檔(量電阻的)切到最低檔, 若指針偏轉到底的話,大概就是短路了...........
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Q:
登山的時候要怎麼測知另外一個山頭的距離
假如今天在登山的時候遇難了,而身上的裝備又很有限,那麼有什麼有效的方法可以測出另外一個山頭距離我們有多遠呢?
解答
A:
讀到一本書講到,爬山的人會利用閃電和雷聲的秒差來推測打雷的地方有多遠而,聲音在空氣中傳播的速度會因為溫度的不同而有差異。

V = 331*(1+T/273)^(1/2)
OR V = 331*sqrt(1+T/273)
sqrt 表示根號
T 是 攝氏溫度
V = 在T度c時的音速

PS:當然你也可以利用數學三角的方式來測量另外一座山頭的距離。

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Q:
溫度的定義
每天的氣象報告都會說明天的溫度介於幾度到幾度之間,我們所用的是溫度是怎麼定義出來的,我們如何定下現在常用的的溫度單位?想一想吧!
解答
A:
制定這兩個度量衡單位的小故事:

華倫海脫 Fahrenheit 成功製造出, 一個支水銀式的溫度計。 他選擇水銀柱的兩個冷熱高度作為參考點: 一個高度相應於他妻子的體溫, 相當於 100 ℉; 另一個則是北愛爾蘭冬日最寒冷時的溫度, 定為 0 ℉; 兩者之間等分為 100 個間段, 這就是後來所流傳的華式! 選擇的兩個溫度參考點, 理當是越穩定越好。看來華氏當時選取兩個參考點的並不理想, 要是他老婆當時感冒發高燒、或來一個世界性冬季大聖嬰氣候, 那就不妙了!

攝爾西斯 Celsius 建議用純水的冰點及沸點作為參考點, 分別為 0 ℃ 和 100 ℃, 這就是後來廣泛使用的攝氏溫度計。

當然水的冷點和沸點仍與壓力有關, 故也不是那麼的穩定;後來湯姆森 Thomson 在研究卡諾熱機時,提出了絕對熱力學溫度計,用這種計來「量化」溫度,可以使熱力學公式的書寫更加的簡潔

0 ℃ = 273.15 K 因此,人類度量冷熱度目前有三把『尺子』
Tk = 273.15 + Tc , Tc = 5 * (Tf - 32) / 9

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Q:
在電影世界末日上有提到 "G" 這個你知道他的大小到底為何嗎??
在電影世界末日上有提到 "G" ;或是在遊樂場完雲霄飛車前都會看到牌子上寫著,此遊樂設施會產生具有3G的加速度,如果有心臟病者請勿嘗試;那麼你們知道G的大小為何嗎?他跟我們所學的g是一樣的東西嗎?進來看看就會知道!
解答
A:
在地球表面附近上的重力場值,就是「一個 G」; 在沒有阻礙的情況下,,1個G會使物體有每秒 9.8 米的加速度。

由於在非重力場下的直線加速,乘客會純粹的往後仰就像,躺在有重力場之星體表面上,向下的地心引力場, 故也有人稱其 G 為「加速度」; 像車子急轉的所謂的「側向加速度 」, 就是就往切線方向拋的力場。

依相對論而言, 以上的幾種情況下, 所讓你感受到的力, 若它們的力道都相當一致穩定時, 封閉躺在理想球形艙內的人, 若不能觀察外在環境的變化, 其實是很難分辨此時球形艙, 是處於那一種狀態下的。

因此,若在太空中的太空站,如果要模擬地心引力場的狀態時,有一種是不斷直線加速,造成船尾是下,船鼻是上,但是這樣頗不經濟,很費燃料...另外一個方法,就是把太空站造成像腳踏車輪胎樣的超大環形,並讓那個環形,像輪子般的不停旋轉,那麼人在環節內,生活時,往圓心的方向就是上,往圓周的方向就是下。

目前電磁力與引力尚未統一,故不太可能用電力系統,就直接產生的引力場,所以許多的星際片,其內常常出現環形樣子的太空站,起碼在這個造形上,並非純粹瞎編...

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Q:
什麼是黑洞?
天文學中有一個名詞叫做黑洞,相信大家都曾經聽過吧!但是你知道黑洞的形成,以及黑洞的定義跟特性嗎? 來看看什麼是黑洞吧!
解答
A:

恆星內部為兩股力量平衡的結果,若一個較濃密的分子雲因為萬有引力的關係開始收縮,使得分子雲愈來愈密,內部溫度也愈來愈高,一直到能點燃核融合反應,此時由分子雲內部會有一股朝外的熱壓力及光壓,抵抗朝內的重力,此時朝外的壓力會與重力取得平衡,分子雲就穩定了也因為內部的能量源源不斷朝外輻射,此時的分子雲,就稱為恆星。

但隨著星星內部的燃料逐漸消耗完,沒有辦法再提供能量時,重力的影響又顯現事實上,恆星在演化的末期,會將其表面的物質噴出,到最後只剩下核心的物質,而核心會因為重力而塌縮。

而其所留下的核心部分,才是決定它到底會變成白矮星、中子星,或黑洞。

若核心的質量小於1.4個太陽質量,則會形成白矮星。介於1.4到5個太陽質量的話,就會形成中子星,大於5個太陽質量的核心殘骸,是會變成黑洞的。

大部分白矮星的質量大都在一個太陽質量左右,但其大小約為地球般大。

而中子星就差不多跟台北市一樣大小,有趣的是,白矮星和中子星一樣,若是質量較大的話,體積反而是會較小的。

黑洞為什麼是黑的,當初之所以叫黑洞的原因就是光線無法從黑洞中跑出來,為什麼光無法從黑洞跑出,因為脫離速度的關係。我們知道  在地球上往上拋一個石子,拋出速度愈快的話,石子所能到達的高度也愈高,若是速度到達每秒約11km的時候,石子就會脫離地球重力的影響  。而黑洞因為重力太大了,以至於連光也跑不出來。

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Q:
冰塊會增加杯子裡的飲料嗎?
夏天的時候,大家總會喜歡在飲料裡面加點冰塊。也許大家沒有想過這個問題,當冰塊融化後,水面會比未融化前高嗎?或是低呢?
1.水面不會升高,反而會降低。因為冰塊融化,使得冰塊本身的重量不見了。
2.會的。因為原本浮飲料上的冰塊,融化成水後,當然使得飲料水面升高。
3.不會增加也不會減少。原來冰的體積,在融化成水後,並不會改變。
解答
A:

解答說明: 正確答案為3
水在結成冰時,體積會變大,才會浮在水面上。冰塊是浮體,所以冰塊的重量等於浮力等於所排開的液重,也就是說,當這個冰塊融化以後,會變成他現在所排開的水量(因為重量相等),因此,高度不會改變。