宏泰自然科學中心 - 宏泰物理 - 生活的物理

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Q:
從三樓可以利用吸管吸取一樓的汽水嗎?
這是一個基本的壓力問題,在你家一樓的地板上放了一杯百事可樂,然後你跑到三樓,拿一隻夠長的吸管,三樓的高度為1 1公尺,那麼你覺得你可以喝到這杯可樂嗎?(假定吸管不會變形或是破裂)
解答
A:
答案: 不能

以最平常的反應,應該是會說只要吸力夠強的話,就可以喝到飲料,但是你應該知道,吸管裡面的飲料會上升是利用大氣壓力跟吸管內的壓力差來造成飲料上升的,但是當水上升大約十公尺的時候就已經跟大氣壓力差不多了,所以飲料不會在上升的,所以吸不到三樓的。
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Q:
人造衛星為什麼不會掉下來呢?
人造衛星一直在地球的上空,那麼他一定受到地球的萬有引力吧,但是他卻沒有因為如此而掉到地球上,他依然一直在地球的上空,你知道為什麼嗎?該怎麼解釋呢?
解答
A:
解答:人造衛星是一直繞著地球旋轉的衛星,那麼在他旋轉的過程當中必定會受到一個離心力,這個時候因為地球的吸引力跟衛星的離心力剛好方向相反,當離心力等於地球吸引力時這個衛星就不會掉下來了。
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Q:
人造衛星裏的水滴會延展嗎?
 在人造衛星中,來自地球的重力(萬有引力)與人造衛星旋轉造成的離心力互相平衝,所以水滴呈圓形。這是依據牛頓力學中的無重量狀態所做的說明。實際上,在影片之類的映像中看到的也是圓形。但重力和離心力呈反方向,所以水滴應該會延展,稍微呈橢圓形。真是這樣嗎?
解答
A:
解答:稍微呈橢圓形延展。

如果從兩側拉一個麵包,一定會延展。同樣的現象也會發生在水滴上。但請仔細思考,作用於水滴的重力和離心力就是作用於構成水滴的每個原子。因此,和從兩側拉開一個麵包的情況不一樣。既然各原子分別有力作用其上,水滴就應該不會延展開。

仔細一想,又覺得不對。水滴和人造衛星都環繞在地球周圍,離心力依旋轉半徑成比例增大,萬有引力則是半徑愈小(愈靠近地球)就愈大。

因此,距離地球較遠的部分,水滴是「離心力大於重力」,靠近的部分則是「重力大於離心力」,水滴會向兩側延展。但這種延展的程度非常微小,很難實際觀察到。
 
  
 

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Q:
在太空船裏如何測量體重?
在無重狀態的太空船中,當然無法使用體重計。月球上因為具有重力,所以刻度改變,就可以使用體重計……同樣地,天平在月球上有用,但在太空船內就成了廢物。然而,為了照顧太空人的健康,測量還是免不了的。那麼,應該用什麼方式測量呢?
解答
A:
解答:使彈簧振動,測量週期。
使用彈簧測量的要點和體重計的原理相同,但方法不同,讓一個人坐在附有彈簧的容器中,使之振動。體重愈大,振動愈慢,週期就愈長。由這個週期,就可以計算體重。事實上,用這種方式測量,所得之數據並不是正確的體重(重量)。但它可以測量出一個人的質量。質量具有和加速度成反比的性質,與有沒有重力無關。這種性質可利用於測量體重。
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Q:
打靶
當你把槍口對著你的靶發射之後候,你的子彈會過一下子才會擊中目標,但是在這段時間內,靶會受到重力的作用而往地面的方向做等加速度運動,那麼為什麼最後你的子彈還是會打到靶呢?
解答
A:
解:其實在你發射子彈的那一煞那,你的子彈也同樣受著重力的加速度向下,所以只要你瞄準了,就可以打的到的。
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Q:
十元和一元硬幣
將五個十元硬幣並排在一起,然後再用一個十元硬幣從左邊撞下去,這時候你會發現最右邊的那個十元硬幣飛了出來,那如果現在把最右邊的十元硬幣換成一元硬幣,然後一樣再拿十元硬幣撞擊左邊,請問這次是一元的硬幣會飛出來嗎?還是會又什麼現象出現呢?
解答
A:
解答:由於動量守衡,p=mv 所以右邊應該一元跟十元的硬幣都會飛出來才對。
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Q:
寶特瓶火箭飛的起來嗎?
可以利用寶特瓶做出一個類似火箭的東西,做法是先將寶特瓶密封,然後利用打氣筒從瓶口處打氣進去,始內部的壓力開始增加,當你把平口的橡皮管拔掉時,寶特瓶火箭就非出去了。 這個時候要問你,寶特瓶裡裝水或是不妝水,哪一種會飛的比較遠呢?
解答
A:
答案:是有裝水的飛的較遠
  
因為裝水的時候水會由口處噴出來,當水噴出來時水會受力,就由反作用力使瓶子可以加速,而沒有裝水的瓶子裡雖然空氣也會噴出來,但是因為空氣的質量很小,所以反作用力也相對的很小,所以瓶子會比沒裝水飛的近。
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Q:
我們為什麼沒有感覺被大氣壓力壓著呢?
以水跟大氣壓力平衡為例子,水住的高度大約是十公尺,每一平方公尺所受到的力量大約是十公噸。 又當潛水人員潛入十公尺以上的深度時,耳朵感覺到疼痛,身體也會很難過 ; 但是在一般的情形下我們卻感覺不到大氣壓力,你知道是為什麼嗎?
解答
A:
原因:因為人體內的壓力和大氣壓力相等,當壓力保持平衡的時候,並不會有任何的力量作用在身體上。 但是當你潛下水面下十公尺時,身體內保持著一大氣壓,但是身體外面卻有氣壓加水壓,相當於兩大氣壓,身體內外的壓力不平衡,所以這時候耳朵會感覺到疼痛,就是這樣來的。
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Q:
生蛋與水煮蛋的區別方法
復活節的時候人們都會在蛋的上面畫上許多的彩繪,但是畫上去之前都會先把蛋給煮熟,今天小明在煮完蛋的時候不小心把生蛋跟熟蛋放在一起,請問你可以用什麼辦法分出來呢?
解答
A:
解答:

第一種:就是把蛋放在燈光下,生蛋可以看到澄紅色的顏色,但是煮熟的但卻是完全不透光的。
第二種:最簡單的,就是把他切開,不就知道了. . .
第三種:把蛋用手轉一轉,就可以知道了,如果是熟蛋,因為裡面是固體的,所以你轉一轉後突然用手把他停住,然後再放開,這時候他就不會再轉了,但是如果是生蛋的話,因為裡面是液體狀的,外面雖然已經停止了,但是裡面的液體依然在轉動,所以當你放開手的時候,生蛋又開始轉動了。
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Q:
打噴嚏
相信大家都有感冒的經驗吧,那麼你還記吧,當你感冒時經常都會有打噴嚏的動作出現吧,這是一種身體自然的防衛反應,聽說打噴嚏出來的風,風速相當的快,那麼你知道他有多快嗎?
解答
A:
解答:當你感冒時因為你身體內不需要鼻黏膜中的細菌,所以就以打噴嚏的方式將他噴出體外,這時候的風速,大約有時速兩百公里以上。 我想,你一定會問,那麼快的風速,為什麼你的喉嚨不會被傷害到呢?這和流體的基本性質有關,其實高速氣流波及週遭的壓力實際上是非常小的。