물리학은 오랜 역사를 지닌 자연 학문으로 자연과학의 중요한 한 분야로서 물질문명의 진보를 촉진하고 자연계에 대한 인간의 이해를 심화시키는 데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 사고의 발달 역시 인간의 발달을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 아리스토텔레스 시대의 자연철학부터 뉴턴 시대의 고전역학, 현대물리학의 상대성이론과 양자역학에 이르기까지 모두 물리학자들의 과학적 자질, 과학적 정신, 과학적 사고를 구체적으로 표현한 것입니다. 과학기술의 발달과 사회의 진보에 따라 물리학은 인간생활의 모든 영역에 침투해 왔습니다. 예를 들어 자동차 광학에 대한 지식을 찾는 것만으로도 다음과 같은 점이 있습니다.

1. 자동차 운전석 바깥의 백미러는 볼록거울이다

볼록거울이 빛에 미치는 발산효과와 정상, 축소, 허상의 특성을 이용하여 실제 보이는 사물이 작고 관찰범위가 넓다. 운전 안전을 보장합니다.

2. 자동차 헤드라이트에 있는 반사경은 오목거울이다

초점이 맞춰진 광원에서 나오는 빛을 평행광으로 반사시키는 오목거울의 성질을 이용하여 만든 것이다.

3. 자동차 헤드라이트에는 항상 가로 및 세로 줄무늬 유리 전등갓이 장착되어 있습니다.

자동차 헤드라이트는 전구, 반사경 및 전면 유리 커버로 구성됩니다. 렌즈와 프리즘에 대한 지식에 따르면 자동차 헤드라이트 유리 커버는 렌즈와 프리즘의 조합과 동일합니다. 야간 운전 시 운전자는 전방의 도로 상황뿐만 아니라 길가에 있는 사람들, 도로 표지판, 분기점 등을 명확하게 볼 수 있어야 합니다. 렌즈와 프리즘이 빛을 굴절시키므로 갓은 굴절을 통해 실제 필요에 따라 필요한 방향으로 빛을 분산시켜 빛이 자동차 앞의 도로와 길가의 풍경을 동시에 균일하고 부드럽게 비출 수 있습니다. 이 난시 갓은 빛의 일부를 위쪽으로 약간 굴절시켜 도로 표지판과 이정표를 조명함으로써 운전 안전을 보장할 수도 있습니다.

4． 차량에 착색유리를 장착하면 보행자가 차량에 탑승한 사람의 얼굴을 보기가 어렵습니다.

색유리는 빛의 일부를 반사하고 일부를 흡수할 수 있으므로, 차량 내부로 투과되는 빛이 약합니다. 승객의 얼굴을 선명하게 보려면 충분히 강한 빛이 얼굴에서 반사되어 유리 밖으로 투과되어야 합니다. 차량 내부의 빛이 약하고 빛이 충분히 투과되지 않기 때문에 승객의 얼굴을 선명하게 보기가 어렵습니다.

5. 대형 승용차를 제외하면 대부분의 자동차 앞유리가 기울어져 있다

자동차의 앞유리창이 기울어지면 유리에 반사된 차 안의 승객의 모습이 전면과 상단에 나타난다 도로 위의 이미지는 공중에 보행자가 나타나는 것이 불가능하므로 차에 탄 승객의 이미지와 도로 위의 보행자가 분리되어 운전자가 아무런 착각을 하지 않게 됩니다. 대형버스는 크기도 더 크고, 앞창문도 승용차보다 지면에서 훨씬 높다. 앞창문을 마치 창문과 같은 높이처럼 수직으로 설치하더라도 이 높이에서는 도로 위의 보행자가 모습을 드러낼 수 없기 때문이다. 운전자는 승객을 움직이지 않을 것입니다. 창 밖의 이미지는 도로 위의 보행자와 혼동됩니다.

또 다른 예:

사람들은 매콤한 차 계란을 먹는 것을 좋아하며, 특히 뜨겁게 먹으면 맛이 더 좋습니다. 주의 깊은 사람들은 계란을 끓는 매리네이드에서 막 꺼냈을 때 계란을 껍질을 벗기고 먹고 싶어한다면 필연적으로 껍질과 "고기"가 함께 벗겨지게 될 것임을 알게 될 것입니다. 이 문제를 해결하려면 갓 조리한 계란을 찬물에 잠시 담가두었다가 껍질을 벗기면 껍질이 더 쉽게 벗겨집니다.

일반 물질(몇 가지 예외 제외)은 열팽창 및 수축 특성을 가지고 있습니다. 그러나 가열되거나 냉각될 때 서로 다른 재료가 서로 다른 속도와 진폭으로 팽창하고 수축합니다. 일반적으로 밀도가 낮은 물질은 밀도가 높은 물질보다 쉽게 ​​팽창하고 수축하며, 열을 빠르게 전달하는 물질은 천천히 열을 전달하는 물질보다 팽창과 수축의 정도도 더 큽니다. 계란은 단단한 달걀 껍질과 부드러운 달걀 흰자와 노른자로 구성되어 있으며 팽창과 수축 조건이 다릅니다. 온도가 많이 변하지 않거나 변화가 상대적으로 느리고 균일할 때 아무 것도 나타나지 않습니다. 일단 온도가 크게 변하면 달걀 껍질과 알부민의 팽창과 수축 속도가 일정하지 않게 됩니다. 삶은 계란을 즉시 찬물에 담그면 계란 껍질의 온도가 떨어지고 빠르게 수축되지만, 알부민은 여전히 ​​원래 온도에 있고 아직 수축되지 않았습니다. 계란의 끝 부분은 계란 껍질입니다. 그러다가 온도가 낮아지면서 달걀 흰자가 점차 수축하게 되는데 이때 달걀 껍질은 매우 천천히 수축하므로 달걀 흰자와 달걀 껍질이 분리되기 때문에 껍질을 벗길 때 껍질과 "고기"가 떨어지지 않게 됩니다. 함께.

이 진리를 이해하는 것은 우리에게 매우 유용합니다.

큰 온도 변화를 견뎌야 하는 물건의 경우 서로 다른 두 가지 재료로 만들어진 경우 재료를 선택할 때 두 재료가 가까울수록 열팽창 특성을 고려해야 합니다. 엔지니어들은 주택과 교량을 설계할 때 철근 콘크리트를 널리 사용합니다. 이는 철근과 콘크리트의 팽창 정도가 거의 동일하기 때문입니다. 비록 봄, 여름, 가을, 겨울의 온도는 다르지만 유해한 힘이 발생하지 않기 때문입니다. 콘크리트 건물은 매우 강하다.

또한 일부 전기 부품은 열팽창 특성이 매우 다른 두 가지 금속으로 만들어집니다. 예를 들어, 구리 시트의 열팽창은 철 시트의 열팽창보다 큽니다. 구리 시트와 철 시트를 함께 고정하는 바이메탈 시트는 동일한 조건에서 가열할 때 팽창 정도가 다르기 때문에 구부러집니다. 이 특성을 이용하여 많은 자동 제어 장치 및 기기가 만들어졌습니다. 형광등의 "스타터"에는 작은 바이메탈 조각이 있어 온도 변화에 따라 자동으로 구부러지고 늘어나서 형광등이 자동으로 켜집니다.

물리학은 매우 실용적인 과학이며 산업 및 농업 생산, 일상생활과 매우 밀접하게 관련되어 있습니다. 물리학 법칙 자체는 자연 현상을 요약하고 추상화한 것입니다.

물리학에 관해서는 어떤 학생들은 어렵다고 생각하고, 어떤 학생들은 물리학에 관해서는 헤아릴 수 없다고 생각하며, 어떤 학생들은 자신이 인간이 아니라고 느끼기까지 합니다. 물리학자가 될 수 있는 사람은 소수에 불과한 것이 사실입니다. 그러나 부지런히 관찰하고, 사고를 잘하고, 용기 있게 실천하고, 과감하게 혁신하고, 삶에서 물리학으로 나아가는 한, 다음과 같은 사실을 알게 될 것입니다. 사실 물리학은 여러분 주변에 있습니다. 마르크스가 말했듯이: "과학은 실험의 과학이며, 과학은 지각 자료를 조직하기 위해 합리적인 방법을 사용하는 것으로 구성됩니다." 물리학은 우리 과목 중 하나일 뿐만 아니라, 더 중요하게는 과학이기도 합니다.

물리학자는 물리학자들 사이에 존재합니다. 관찰에 열심이었던 이탈리아 물리학자 갈릴레오는 피사 대성당에서 예배를 드리고 있었는데, 교회에 매달린 구리 샹들리에의 흔들림이 큰 관심을 불러일으켰고, 이후 이를 반복적으로 관찰하고 연구하여 진자의 등시성을 발명했습니다. 실천할 용기가 있는 미국 물리학자 프랭클린은 '신의 진노'의 본질을 이해하기 위해 번개, 천둥, 바람, 비가 오는 날 목숨을 걸고 평범한 연을 사용해 '신의 진노'를 가져왔다. 피뢰침이 발명되었고, 영국의 혁신적인 과학자 헨리 아차(Henry Atchar)가 사업을 하기 위해 우체국에 갔다. 그때 옆에 있던 외국인이 큰 판의 새 우표를 꺼내서 잘라서 봉투에 붙이려고 하는데 칼이 없었습니다. 나는 Achar에게 그것을 빌려달라고 요청했지만 Achar도 그것을 가지고 있지 않았습니다. 그 외국인은 아이디어가 떠올랐고, 양복 넥타이에서 핀을 떼어내고, 스탬프 주위에 원형의 작은 구멍을 깔끔하게 찔러 스탬프를 깔끔하게 떼어냈습니다. 외부인은 떠났지만 일련의 깊은 생각으로 Achar를 떠났고, 이로 인해 우표 펀칭 기계가 발명되었고, 이빨 우표도 고대 그리스에서 탄생했습니다. 아르키메데스는 Achar Meade의 X 발견 원리를 발견했습니다. -광선;... 주변의 사소한 문제를 연구하고 큰 성취를 이룬 물리학자의 사례는 셀 수 없이 많습니다.

물리학도 학생들 주변에 존재합니다. 측정에 관한 기초지식을 익힌 후, 학생들은 차례차례 소프트자를 만들기 시작했습니다. 한 동급생은 창의력을 발휘하여 준비된 크라프트지 자에 투명 접착제를 붙여서 더 튼튼하게 만들었습니다. 그런 다음 줄자의 외부 껍질로 큰 풍선 껌 포장 상자를 사용했습니다. 상자 중앙에는 철선을 사용하여 줄자의 끝 부분을 고정했습니다. 이렇게 해서 포장해서 반복해서 사용할 수 있는 줄자가 탄생했습니다. 동시에 이 동급생은 부드러운 자에서 영감을 받아 실험을 통해 연습 문제를 해결했습니다. 부드러운자를 사용하여 물체의 길이를 측정할 때 부드러운자를 더 길게 늘리면 측정된 값이 너무 크거나 너무 커지지 않습니까? 작은? 그는 다음과 같은 시뮬레이션 실험을 했습니다. 흰 종이에 직선을 그리고 눈금을 표시한 다음 투명 접착제로 붙인 다음 떼어내 "부드러운 눈금자"를 사용하여 위의 내용을 발견했습니다. 질문 대답은 다음과 같습니다. 그들은 졸업 가치가 더 커졌다는 것을 분명히 알 수 있습니다. 학생들은 전기 관련 지식을 배운 후 지렁이가 견딜 수 있는 최대 전압을 탐구했습니다. 1.5V의 전압을 가하면 지렁이는 재빠르게 점액을 분비하고 힘겹게 몸부림치다가 병 밖으로 뛰어내립니다.

3V의 전압을 가하면 지렁이가 두 조각으로 감전됩니다. 어떤 학생들은 "2.4V, 0.5A"로 작은 전구의 전력을 측정하고 발광성을 연구할 때 2.4를 더하는 것만으로는 만족하지 못했습니다. 대신에 그는 파괴적인 실험을 위해 준비한 작은 전구를 사용하여 전구의 양쪽 끝의 전압을 계속 높여 전압이 9V에 도달하고 전구 필라멘트가 나올 때까지 탐색을 멈추지 않았습니다. 어떤 학생들은 증발에 대한 지식을 배우기 위해 수고를 했습니다. Ji Zuo는 테이블에서 동일한 두 방울의 물(한 방울의 물이 퍼짐)을 주의 깊게 관찰한 다음 분석하고 비교하여 알아냈습니다. 증발에 영향을 미치는 요인들... 학생들이 조사를 위해 주변의 사소한 문제를 포착하는 것은 드문 일이 아닙니다.

우리 주변의 사물은 무궁무진합니다. 실생활과 밀접하게 관련된 물리학 과목의 경우 학생들이 주변의 예를 사용하여 물리 법칙을 설명하고 요약합니다. 받아들이기가 더 쉽습니다. 우리가 항상 주의를 기울이고 자주 요약하는 한, 물리학 교육에 유익한 것들을 계속해서 발견하고, 교실을 풍요롭게 하며, 교육 분위기를 활성화하고, 개념과 규칙을 단순화할 것입니다. 새로운 교육과정 기준에서는 “의무교육 단계의 물리학 과목은 학생의 생활에 밀착되어야 하고, 학생의 인지적 특성에 부합해야 하며, 학생들의 학습에 대한 흥미를 자극하고 유지해야 하며, 물리 현상을 탐구하여 숨겨진 물리 법칙을 드러내고, 이를 적용할 수 있어야 한다”고 명시하고 있습니다. 학생들의 탐구에 대한 평생의 관심과 올바른 사고 습관, 기초적인 과학적 실천 능력을 배양합니다.”

오늘날 양 복제, 인터넷 등 모든 인류의 놀라운 과학 기술 성과는 , 원자력 발전소 등 항공 기술 등은 모두 초기 과학자들의 주변 사소한 물질에 대한 관찰과 연구를 기반으로합니다. 공부하는 동안 학생들은 과학적 인식을 확립하고, 크게 생각하고, 작게 시작하고, 관찰, 사고, 실천, 혁신 등의 활동을 거쳐 점차적으로 과학적 학습 방법을 터득하고, 곧 과학적 사고 능력을 갖추게 될 것입니다. 과학자 정신이여, 당신의 놀라운 미래 발전과 미래의 더 나은 삶을 위한 견고한 토대를 마련하십시오.

주요 참고문헌:

교육부: 중학교 물리학의 새로운 교육과정 기준(실험 초안)

Xing Hongjun: "과학 및 물리학의 발전에 대하여" 기술과 중학교 물리학 교과과정의 개혁 ""중학교 물리 교수법 시험" 제4호, 1998

Li Rongming 및 Zhang Yunsheng: "시제품 영감을 사용하여 학생들의 혁신적인 사고 함양" "물리 교수법에 대한 토론 " 2000년 8호

[미국] L. Epstein[미국] P. Harwitt의 "흥미로운 물리학에 대한 답변"

기사 출처: 중국 재단 네트워크

주변의 흥미로운 물리적 현상

1. 벽에 걸린 석영 시계가 배터리가 방전되어 움직이지 않을 때 초침이 다이얼의 "9" 위치에서 멈추는 경우가 많습니다. 이는 초침이 "9" 위치에서 중력 모멘트의 영향을 가장 많이 받기 때문입니다.

2. 수도관이 근처 수도꼭지에서 물을 토출할 때 간헐적으로 소리가 터지는 현상이 발생합니다.

3. TV 화면에서 사진을 찍을 때는 카메라 플래시와 실내 조명을 꺼야 사진이 더 선명하게 나옵니다. . 플래시에서 반사된 빛과 TV 화면의 조명이 TV 화면의 투과광을 방해하기 때문입니다.

4. 냉동 돼지고기는 같은 온도의 공기보다 물에서 더 빨리 녹습니다. 뜨거운 쇠못은 같은 온도의 공기 속에 두는 것보다 물 속에 두는 것이 더 빨리 식습니다. 뜨거운 끓는 물이 담긴 컵은 같은 온도의 공기에 담그었을 때보다 물에 담갔을 때 더 빨리 식습니다. 이러한 현상은 모두 물이 공기보다 열 전달 특성이 더 우수하다는 것을 보여줍니다.

5. 냄비에 찬 물을 채웠을 때 냄비 바닥 바깥면에 붙은 물방울이 불 위에서 마르는데 시간이 오래 걸리고, 끓을 때까지 끓지 않습니다. 이는 물방울, 냄비 및 냄비의 세 물이 열전도를 유지하고 냄비의 물이 끓지 않는 한 물방울도 끓지 않기 때문입니다. .물방울은 화염의 증발에 의해 점차적으로 건조됩니다.

6. 거울의 모양이 이상해집니다. 거울에서 멀어질수록 모양이 더 이상해집니다. 거울 속의 이미지는 거울 뒤의 은도금 표면이 반사되어 형성되기 때문에 은도금 표면이 고르지 않거나 유리 두께가 고르지 않으면 왜곡이 발생합니다.

형태가 변형된 거울의 경우, 사람이 거울에서 멀어질수록 빛의 증폭 원리로 인해 은도금 표면에서 반사된 빛이 정상 위치에서 벗어나는 정도가 커지고, 거울 모양이 될 것입니다.

7. 천연가스 난로의 가스노즐 측면에는 외부세계와 연결되는 작은 구멍이 여러 개 있는데, 측면의 작은 구멍에서 천연가스가 분출되지는 않지만, 이는 노즐에서 발생하는 천연가스의 흐름으로 인해 발생하며, 유체 역학의 원리에 따라 공기 흐름의 표면 압력이 낮습니다. 측면 구멍 외부의 대기압보다 낮으므로 천연 가스가 노즐 측면의 작은 구멍을 통해 분출되지 않습니다.

8. 풍선을 부푼 후 마우스피스를 손으로 잡았다가 갑자기 놓으면 풍선 안의 공기가 뿜어져 나오며 반동으로 인해 풍선이 움직입니다. 풍선의 이동 경로가 구불구불하고 다양하다는 것을 알 수 있습니다. 여기에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 팽창된 풍선의 두께와 장력이 모든 곳에서 고르지 않아 풍선이 수축될 때 고르지 않게 수축되고 흔들리게 되어 이동 방향이 끊임없이 변합니다. 둘째, 풍선의 모양이 변합니다. 수축 과정에서 지속적으로 변화하므로 풍선 표면의 기류 속도도 이동 중에 지속적으로 변화합니다. 유체 역학의 원리에 따르면 유속은 크고 압력은 작습니다. 풍선 표면의 공기도 끊임없이 변화하고 그에 맞춰 풍선이 흔들리면서 이동 방향도 바뀌게 됩니다.

9. 천장 선풍기가 정상적으로 회전할 때는 회전하지 않을 때보다 서스펜션 지점에 당기는 힘이 더 작아집니다. 이는 천장 선풍기가 회전할 때 공기가 천장 선풍기 날개에 위쪽으로 반력을 가하기 때문입니다. 속도가 높을수록 반력은 커집니다.

10. 전기로의 "연소"는 전기 에너지를 내부 에너지로 변환하는 것으로, 산소는 전기로 와이어를 산화시키고 수명을 단축시킬 뿐입니다.

11. 바람이 없어도 높은 곳에서 떨어지는 얇은 종이 조각의 길은 구불구불할 것이다. 이는 종이의 각 부분이 볼록한 모양과 오목한 모양이 다르고 모양이 다르기 때문입니다. 따라서 낙하 과정에서 표면의 공기 흐름 속도가 다르기 때문에 흐름 속도가 큽니다. 압력이 작아서 종이의 여러 부분에 공기의 힘이 작용하게 됩니다. 균일하고 종이의 움직임에 따라 변화하므로 종이가 계속 구르고 뒤틀리고 떨어지는 것입니다.

물이 담긴 병은 왜 쉽게 깨지지 않는 걸까요?

동일한 유리병 2개가 있는데, 하나는 비어 있고 하나는 물이 채워져 있습니다. 동시에 같은 높이에서 땅에 떨어지면 어느 병이 깨질 가능성이 더 높나요?

일반적으로 무거운 병은 깨지기 쉽다고 합니다. 그러나 병에 물을 채우면 병 안의 물이 또 다른 효과를 발휘해 병의 변형을 줄여 깨질 가능성을 줄일 수 있습니다.

유리병은 주로 변형으로 인해 파손됩니다. 빈 병이 땅에 떨어지면 땅이 병에 압력을 가해 병이 바깥쪽에서 안쪽으로 변형되어 결국 깨집니다. 병에는 물이 채워져 있기 때문에 변형이 적어 병이 깨질 가능성이 적습니다. 병에 물을 채우고 뚜껑을 단단히 닫으면 병이 깨질 가능성이 줄어듭니다.

TOP->>

흥미로운 진동 현상

당나라 시대 낙양의 한 사찰에서 이상한 일이 일어났습니다. 절실에 구리 차임벨이 있는데, 아무도 두드리지 않지만, 저절로 윙윙거리는 경우가 많습니다. 이유는 무엇입니까?

이 차임벨과 식당에 있는 큰 종의 주파수는 소리가 날 때 초당 진동하는 횟수와 정확히 일치하는 것으로 밝혀졌습니다. 젊은 스님이 큰 종을 울릴 때마다 큰 종의 진동으로 인해 주변 공기가 진동하게 되는데, 그 음파가 노스님의 방에 있는 차임벨에 도달하면 차임벨의 주파수와 음파의 주파수가 동일하기 때문입니다. , 차임벨도 진동합니다. "윙윙"하는 소리가 들렸습니다. 이것이 진동의 진동현상으로, 진동이라고도 합니다.

후친(Huqin)의 아래쪽 끝에 뱀 가죽으로 덮인 대나무 관인 큰 "배"가 있다는 것을 알아차린 적이 있습니까? 큰 관심을 갖고 호금을 연주하면 현의 진동으로 인해 "배"의 공기가 뱀 가죽을 통해 울려 퍼지게 되어 소리가 커질 뿐만 아니라 풍부하고 선율적이고 멜로디가 좋습니다. 사람들은 이것을 "배"를 울리는 상자라고 부릅니다. 알다시피, 덜시머, 비파, 바이올린, 피아노 등의 악기에는 모두 다양한 모양과 크기의 소리 상자가 있지 않나요?

버징박스 외에도 사람들은 버징 현상을 이용해 좋은 일을 많이 해왔습니다.

건설 노동자들이 집을 지을 때 콘크리트 벽을 타설하든 바닥을 타설하든 품질을 높이기 위해 항상 오실레이터를 사용해 콘크리트를 타설하면서 콘크리트를 진동시켜 콘크리트가 더 단단해지도록 한다. 진동으로 인해 더 강해집니다.

길거리의 보행자, 차량의 소음, 기계의 웅웅거리는 소리 등 지속적인 소음은 사람들의 정상적인 생활에 영향을 미칠 뿐만 아니라 사람들의 청력에도 손상을 줍니다. 오리피스 플레이트와 작은 구멍이 많은 캐비티로 구성된 일종의 진동 방지 머플러가 있습니다. 전달된 소음의 주파수가 발진기의 고유 주파수와 동일하면 작은 구멍의 공기 기둥과 함께 격렬하게 진동합니다. 이러한 방식으로 소리는 진동할 때 열에너지로 변환될 수 있으므로 소음의 상당 부분이 "삼켜집니다".

이 밖에도 파쇄기, 진동계, 전기 진동 펌프 등도 진동 현상을 이용해 작동한다.

그러나 경우에 따라서는 진동 현상으로 인해 피해가 발생할 수도 있습니다. 예를 들어 군대가 다리를 건널 때 균일한 발걸음으로 진동이 발생할 수 있습니다. 주파수가 브리지의 고유 주파수에 가까우면 브리지가 파손될 정도로 진동할 수 있습니다. 따라서 군대는 다리를 건너기 위해 도보 계단을 이용해야 합니다.

우리나라 북서부의 산은 일년 내내 눈으로 덮여 있습니다. 봄이 오면 산의 얼음과 눈은 녹고, 눈층은 원래 있던 자리에서 미끄러져 내려갑니다. 우발적인 굉음이 진동으로 인해 두꺼운 눈층을 붕괴시키는 경우가 많기 때문에, 눈 덮인 산을 오르는 조사대원과 등산객은 큰 소리로 말할 수 없다고 규정되어 있습니다.

전자기 진동을 다양한 과학 분야에 본격적으로 적용해야 하며, 전자기 진동이 생명, 업무, 환경에 해를 끼치는 일도 방지해야 합니다. 이를 위해서는 우리가 계속해서 연구하고 탐구해야 합니다. TOP->>

맥주의 신비

맥주는 시원하고 갈증을 해소할 뿐만 아니라 신체에 유익할 뿐만 아니라 사람의 정신에 활력을 주는 새로운 유형의 음료입니다. 그런데 맥주를 마실 때, 다음과 같은 문제에 주의를 기울인 적이 있나요?

1． 오랫동안 상온에 두었던 맥주병을 열면 찬 공기가 뿜어져 나오는 이유는 무엇일까요?

맥주병 속에는 고압의 CO2 가스가 밀봉되어 있는 부분이 있는데, 그 온도는 상온과 동일하다는 사실이 밝혀졌는데, 병을 열면 병 안의 가스가 급격히 팽창한다. , 그리고 외부 세계와 열을 교환할 시간이 없다는 것을 알 수 있습니다. 열역학 제1법칙에 따르면 병 속의 가스가 외부 기압을 극복하여 일을 함으로써 내부 에너지를 감소시켜 압력을 발생시키는 것으로 알 수 있습니다. 가스가 감소하고 온도가 감소합니다. 그래서 병에서 찬 공기가 나오는 느낌이 들었습니다.

개봉 전 맥주병을 흔들었다면. 병 내부의 온도가 올라가고 공기압이 높아지면서 병을 열면 많은 양의 CO2가 빠르게 빠져나와 맥주가 쏟아져 넘치게 됩니다. TV에서 이런 승리를 축하하는 장면을 흔히 볼 수 있다. 노란색 저지를 입은 자전거 경주 챔피언이 커다란 맥주병을 들고 세게 흔들어 맥주가 분수처럼 뿜어져 나온다. 거품이 공중에 튀는 것도 이런 이유 때문입니다. 때로는 맥주를 운송할 때 도로가 고르지 않아 맥주가 병 안에서 굴러다니고, 온도가 올라가고, 기압이 높아지며, 때로는 맥주병이 폭발할 수도 있습니다.

2. 맥주를 잔에 부을 때 왜 이렇게 많은 거품이 일어나서 액체 표면에 많은 양의 거품이 형성되는 걸까요?

맥주에는 이산화탄소가 녹아 있는 것으로 밝혀졌는데, 컵 바닥과 벽면에 결함이나 먼지가 있는 곳에는 공기가 담긴 에어 포켓이 있어 액체 표면을 제공하는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 침전. 맥주 속의 CO2는 이 공기 주머니로 들어가 거품을 형성합니다. CO2는 맥주보다 가볍기 때문에, CO2가 계속해서 거품 속으로 들어가면서 거품은 컵 벽에서 빠져나갑니다. 부력이 커지고, 마침내 기포가 액체 표면으로 떠오르며 거품을 형성하게 됩니다. 중력과 기포의 내부 표면장력의 상호작용으로 인해 기포벽의 두께가 얇아지고 기포가 부풀어 오르면서 터지게 됩니다.

3. 맥주를 컵에 천천히 부을 때, 중력의 작용으로 맥주가 병 입구에서 수직으로 컵에 직접 부어지는 것이 아니라 병 입구를 따라 흘러 외벽을 따라 흐르는 것을 흔히 볼 수 있습니다. 컵에 따르기 전에 병을 잠시 동안 담가두세요. 왜 이런 일이 발생합니까?

액체의 경우 흐르는 궤적의 반경이 작을수록 유속이 빨라지는 것으로 나타났습니다. 맥주병 입구는 작으며, 맥주가 통과할 때 속도는 증가합니다. 베르누이의 원리에 따르면, 맥주병 입구의 압력은 외부 기압보다 작을 때 발생합니다. 맥주가 병의 외벽을 따라 흐르게 됩니다. 이동한 거리는 액체의 표면 장력과 액체의 점도와 관련이 있으며, 외부 세계로부터 작은 교란이 있으면 맥주가 깨집니다. 병 벽에서 멀리 떨어져 컵에 부어집니다. 이런 현상은 기름을 부을 때 더욱 뚜렷해지기 때문에 주방의 기름병 바깥쪽에 기름기가 많은 경우가 많습니다.

'점토인형 오줌누기'와 가스의 법칙

'점토인형'은 흙의 색깔과 비슷해 마치 어린아이처럼 생긴 갈색 도자기 장난감이다. , 그래서 점토 인형이라고 불립니다. 또한 제대로 작동시키면 마치 아이가 오줌을 누듯이 배꼽 아래에서 물이 뿜어져 나와 '오줌누는 사람'이라고도 불린다.

'오줌'을 보는 것은 꽤 흥미롭고 아이들에게 사랑을 받습니다. 그렇다면 "진흙 아기"는 왜 "오줌"을 할까요? 그 이유는 기체의 성질 3법칙을 교묘하게 활용했기 때문이다. 분석은 다음과 같다.

1. 등압수 채우기(Guy-Lussac의 법칙) "진흙 아기" 소변을 만들고 싶다면 먼저 물(물 채우기)을 마시게 해야 합니다. 어떻게 물을 마시게 하는가가 먼저 해결해야 할 문제이다. 사진은 '클레이베이비'의 구조 원리도이다. 사진에서 볼 수 있듯이, 이는 배꼽 아래에 핀홀 크기의 구멍이 있는 속이 빈 공동으로 전면 와동 벽의 채널을 통해 와동과 연결됩니다. 구멍의 직경이 0.5mm 미만이므로 직접 물로 채울 수는 없습니다. 공동의 공기를 바깥쪽으로 배출한 다음 공동의 가스를 수축시킨 다음 의존해야 합니다. 외부 대기압에서 물을 공동 안으로 밀어 넣어 물 채우기를 달성합니다. 구체적인 방법은 "진흙 아기"를 뜨거운 물에 담그는 것입니다. 이때 수온은 주변 온도 T0보다 높아야 합니다. "머드베이비"를 뜨거운 물에 담그면, 공동의 온도와 뜨거운 물의 온도가 같을 때(열온도에 도달하면) 배꼽 아래 구멍(이하 '물 배출구'라고 함)에서 거품이 나오는 것을 볼 수 있습니다. 평형), 배기가 중지되고 물을 준비합니다. 배기가 멈 추면 손가락으로 물 배출구를 막고 뜨거운 물에서 "머드 베이비"를 빠르게 꺼내 찬물에 넣으면 물 배출구를 막고있는 손가락을 제거하면 찬물이 자연스럽게 흘러 나옵니다. 물 배출구를 캐비티에 붓습니다. 캐비티 내 가스 온도가 냉수 온도 T0와 동일해지면(열 균형이 다시 도달됨) 물 채우기 과정이 종료됩니다. 이 과정은 가스 등압 냉각 과정입니다. Guy-Lussac의 법칙을 준수합니다. 물 채우기가 시작되는 순간 물이 물 노즐을 막았기 때문에 캐비티 내 가스의 품질이 고정됩니다. 이때, 캐비티 내 가스의 부피는 V1, 온도는 T, 압력은 p0(대기압)이다. t 시점 이후에는 가스 온도가 냉수 온도와 같아지고 부피는 V2가 됩니다. Gay-Lussac의 법칙에 따르면 V2=T0V1/T이므로 T0

2. 등용적 압력 증가 및 에너지 저장 과정(찰리의 법칙) 물을 채운 후 물 배출구를 손가락으로 막고 다시 뜨거운 물에 점토 인형을 눌러 가열합니다. 처음에는 물 배출구가 손가락으로 막혀서 물이 흘러나오지 못하여 공동 안의 기체 부피는 일정했고, 압력과 온도는 여전히 외부 압력 p0, 온도 T0와 동일했습니다. 가열이 진행됨에 따라 공동 내의 가스와 뜨거운 물이 다시 열평형에 도달하면 온도는 T가 되고 ​​압력은 p가 됩니다. Charley의 법칙에 따르면 p=Tp0/T0이므로 T>T0이므로 p>p0입니다. 캐비티 내의 가스 온도가 증가하면 압력이 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

3. 등온 팽창 과정, 물 분무(보일의 법칙) 등압 증가 과정이 완료된 후 "머드 베이비"를 뜨거운 물에서 꺼내 수직으로 놓고 물 배출구를 누르는 손가락을 떼면 됩니다. , 스파우트에서 물이 뿜어져 나오는 것을 즉시 볼 수 있습니다. 캐비티 내 물의 양이 감소함에 따라 가스 부피가 팽창하고 압력은 자연스럽게 감소하며, 캐비티 내 압력이 외부 압력 p0와 같아지면 물 분사가 종료됩니다. 물 분사 과정은 불과 몇 초로 매우 짧고, 캐비티의 온도는 아직 떨어지지 않았기 때문에 가스 온도는 기본적으로 일정하며 보일의 법칙에 따라 대략적으로 등온 팽창 과정으로 간주할 수 있습니다. 이로부터 V2=pV1/p0을 얻을 수 있습니다. p>p0이므로 V2>V1입니다. 가스가 팽창하여 물을 밀어내는 것은 자연스러운 현상입니다.

'클레이 베이비 오줌'의 전 과정을 살펴보면, 모든 과정에서 가스의 특성을 탁월하게 활용하고 있으며, 3법칙을 적용한 모델이라고 볼 수 있다. 가스. 그림과 같이 p-V 다이어그램을 사용하여 각 프로세스를 생생하게 표현할 수도 있습니다. 그림에서 상태 I에서 상태 II는 등압 수축-물 주입 과정이고, 상태 II에서 상태 III은 등압 증가-에너지 저장 과정이고, 상태 III에서 상태 I은 등온 팽창-물 주입 과정입니다. "클레이 베이비 오줌 누기"와 원리는 비슷하지만 구멍의 모양이 다른 "Buddha Rains", "Turtle Plays in Water"와 같은 장난감도 있습니다.

주방에서의 물리학의 응용

주방에서 스토브나 기구, 요리와 볶음 과정에서 발생하는 몇몇 현상에 주의를 기울이면 분명히 많은 것을 발견하게 될 것입니다. 물리학 지식은 어디에서나 사용됩니다.

1. 찬 죽이나 찬밥을 데울 때 냄비에서 '퐁, 퐁' 소리가 나고 계속 거품이 나옵니다. 그러나 맛을 보면 죽이나 밥이 뜨겁지 않습니다. 왜. ?

찬 죽이나 밥을 다시 데우는 것과 물을 끓이는 것은 다릅니다. 물은 열에 좋지 않은 물질이고 열을 매우 느리게 전도하지만 물의 유동성은 매우 좋습니다. 솥 바닥의 물이 가열되면 팽창하여 밀도가 낮아지면 뜨게 되고, 주변의 찬 물이 흘러들어 이를 채우게 되며, 이러한 대류를 통해 솥 바닥의 열이 지속적으로 냄비의 모든 부분으로 전달됩니다. 물이 뜨거워지는 원인이 됩니다. 그러나 차가운 죽이나 쌀은 유동성이 좋지 않아 열전도가 쉽지 않다. 그러므로 솥바닥에 있는 죽이나 밥이 열을 흡수하면 온도는 빨리 오르지만 빨리 위로 올라가거나 주위로 흐르지 못하고 많은 양의 열이 솥바닥에 집중되어 바닥에 있는 죽을 태워 버린다. 냄비의. 죽의 윗부분으로 열이 전달되기 어렵기 때문에, 윗부분의 죽은 여전히 ​​차갑습니다. 찬 죽이나 밥을 데울 때 냄비에 물을 더 추가하면 죽을 묽게 만들고 유동성을 높일 수 있습니다. 또한, 죽이 고르게 데워질 수 있도록 자주 저어주면 대류 현상이 일어나게 됩니다.

2. 전골에 고기를 요리하거나 국을 만들 때, 끓인 후 난로에서 국물을 꺼내면 한동안 계속 끓어오르는데, 철이나 알루미늄에서는 이런 현상이 일어나지 않습니다. 냄비.이게 왜?

캐서롤은 점토로 만들어지기 때문에 비금속의 비열은 금속의 비열보다 훨씬 크고, 열전달 능력은 금속보다 훨씬 나쁩니다. 캐서롤을 난로 위에서 가열할 때 냄비 바깥층의 온도는 100°C를 크게 초과하고, 내부층의 온도는 100°C보다 약간 높습니다. 이때 냄비는 많은 열을 흡수하고 많은 열에너지를 저장합니다. 스토브에서 캐서롤을 꺼낸 후에도 100°C가 훨씬 넘는 냄비의 바깥층이 계속해서 안쪽 층으로 열을 전달하므로 냄비 안의 수프는 여전히 100°C에 도달하고 오랫동안 계속 끓일 수 있습니다. 철과 알루미늄 냄비는 일정 기간 동안 이러한 현상이 발생하지 않습니다. (학생들에게 이유를 스스로 분석하도록 요청합니다.)

3. 고기볶음에 '서로 친해짐'. 축제 기간 동안 사람들은 항상 고기와 야채를 볶는데, 고기 조각을 볶는 방법은 무엇입니까?

뜨거운 기름팬에 얇게 썬 고기를 직접 넣어 볶으면 살코기 섬유질에 함유된 수분이 급속히 증발해 고기 조각이 건조하고 딱딱해지며, 심지어 고기가 질겨질 수도 있다. 타서 튀겨지면 맛이 크게 사라집니다. 얇게 썬 고기를 맛있게 볶기 위해 셰프들은 미리 적당량의 전분을 섞어 고기를 뜨거운 기름 팬에 넣은 후 전분 페이스트의 물을 겉면에 묻히는 경우가 많습니다. 고기 조각은 증발하지만 고기 조각의 수분은 증발하기 어렵습니다. 고기의 원래 부드러움은 그대로 유지되며 고기는 빨리 익혀집니다. 이렇게 튀긴 고기 조각은 부드럽고 맛있으며 영양가도 높습니다.

4. 냉동고기를 해동하는 가장 좋은 방법은 무엇인가요? 냉동된 고기와 닭고기를 냉장고에서 꺼냈을 때 해동하는 방법은 무엇입니까?

0℃에 가까운 찬물을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 냉동육의 온도는 0℃ 이하이므로 뜨거운 물에 해동하면 냉동육이 뜨거운 물의 열을 흡수하여 겉껍질이 빨리 녹고 온도가 0℃ 이상으로 급격히 올라가게 됩니다. 열을 전달하는 능력이 감소되어 내부의 냉동 고기가 열을 흡수하고 해동되어 단단한 코어를 형성하기가 어렵습니다. 냉동고기를 찬물에 담그면 냉동고기와 냉동 닭고기가 흡수한 열로 인해 찬물의 온도가 급속히 0°C로 떨어지고 물의 일부가 얼게 됩니다. 1g의 물은 얼 때 80칼로리를 방출할 수 있기 때문에(1g의 물은 1°C 낮아지면 1칼로리만 방출함) 방출되는 열의 대부분이 냉동된 고기에 흡수되어 고기의 온도가 상승합니다. 고기의 바깥층은 빠르게 상승하고, 안쪽층은 열을 쉽게 흡수하므로 고기 전체의 온도가 비교적 빠르게 0°C까지 올라갑니다. 냉동된 고기가 해동될 때까지 이 과정을 여러 번 반복합니다. 영양학적 관점에서도 균일하고 천천히 가열되는 이 방법은 과학적이기도 합니다.

생활 속의 물리적 지식 - 전기와 생명

삶은 물리적 지식과 불가분의 관계이며, 물리적 지식은 삶과 밀접한 관련이 있습니다. 전기는 물리적 지식의 일부입니다. 일상생활은 전기와 뗄래야 뗄 수 없는 관계입니다. 전기가 없으면 우리는 정상적으로 생활하고 공부할 수 없습니다. 그래서 우리는 매 킬로와트시마다 전기를 절약해야 합니다.

우리 집에는 냉장고, 세탁기, 텔레비전, 선풍기, 밥솥 및 기타 전기 장비가 있습니다.

이러한 가전제품은 냉장고로서 식품을 보관하고 신선하게 유지하는 데 사용되는 도구입니다. 세탁기는 옷을 세탁하는 데 사용되므로 노동 강도를 줄이고 작업 효율성을 높일 수 있습니다. 텔레비전은 매일 세계에서 일어나는 중요한 사건에 대해 사람들에게 알리는 데 사용됩니다. 겨울에는 머리카락을 말리고 삶을 아름답게 하기 위해 헤어드라이어가 사용됩니다. 밤에는 더위를 피하고 더위를 식히기 위해 선풍기를 사용할 수 있습니다. 전기밥솥을 이용해 밥을 지을 수 있어 국민의 부담을 줄일 수 있다.

위에서 볼 수 있듯이 우리 생활은 전기와 밀접한 관련이 있습니다. 우리 삶에 전기가 없으면 숙제도 매우 어려울 것입니다. , 대부분의 사람들은 집에 전기를 가지고 있습니다. 우리 모두는 사회가 발전하고 생활 수준이 향상되며 전기 소비 범위가 점점 더 넓어지고 있음을 알 수 있습니다.

앞으로 중학교 2학년, 3학년이 되면 사회주의 현대화 건설을 위해 전기에 대해 열심히 배우고 물리학 지식을 진지하게 공부하며 탄탄한 기초를 다지겠습니다. 내 미래 경력의 기초.