物理与生活
谈谈与人体冷热感觉有关的天气因素
人体冷热感觉属于触觉问题。许多人习惯只以气温的高低作为推断人体冷热感觉(感觉温度)的唯一标准,其实,人体的感觉温度和实际气温有时相去甚远。如:人们常说“热在三伏”,但翻开气象资料一看,多数地区的最高气温并不出现在三伏,而是在三伏前后,人们之所以感到三伏天最热,是因为这时的“热”加进了“湿”,是闷热。人们还有这样的体会,在旋转的电风扇下,往往感觉到电风扇吹出的风是凉爽的,但拿一根温度计放在电风扇前吹,就会发现温度计的示温并不下降,人感到凉爽是因为风改变了空气湿度的缘故。夏天游泳后刚从水中上岸时感到凉爽,如果有风,甚至会冷得打颤。这些都说明大气环境对人体的影响是综合的。决定人体冷热感觉的主要因素除温度外,还有湿度和风力,这三者都不可忽视。
空气的湿度是表示空气干湿程度的物理量,有两种表示方式。一种是绝对湿度,用单位体积的空气中所含水蒸汽的质量(或压强)来表示,表示的是空气中所含水蒸汽的多少。在某一温度下,一定体积的空气中能够容纳的水蒸汽的多少有一个最大的限度,达到这个限度,空气中的水蒸汽便处于饱和状态,这时的气体叫饱和气;另一种方式是相对湿度,用某温度时空气的绝对湿度跟同一温度下饱和水蒸汽的密度(或压强)的百分数比来表示,表示的是空气里水蒸汽离饱和状态的远近程度。相对湿度越大,空气里的水蒸汽就越接近饱和状态,空气中可供水蒸汽分子填充的“空位”就越少,蒸发也就越慢。湿度对人的冷热感觉的影响,是由空气的相对湿度决定的。天气炎热时,人体为了使体温保持在370C左右,就要不断地向体外散发热量,它主要是通过汗腺向体外分泌汗水,利用汗水蒸发吸收热量,将热量带走。汗液的分子从汗液表面跑出来成为水蒸汽分子,如果人处在一个空气相对静止的环境中,这些水蒸汽分子就会滞留在人体皮肤附近,形成一个“保温层”,“保温层”中水蒸汽越来越接近饱和状态(空气相对湿度越来越大),结果汗水蒸发速度越来越慢,使人感到闷热。这时如果有一股风吹来或打开电风扇,“保温层”就会被吹走,人体周围的空气相对湿度将减少,汗水蒸发速度增大,使人有一个凉爽的感觉。
当气温在240C时,空气中的湿度相对而言对人体冷热感觉影响较小,人既不觉得冷,又不感到热。240C的空气带走人体一部分热量,而人体内产生的热量则弥补空气带走的那部分热量,人体保持了相对的热平衡,从而感觉良好。当气温低于或高于240C时,人就会有明显的冷热感觉,此时相对湿度便会对人体的冷热感觉起到很大的作用。例如,当气温是250C,相对湿度为30%时,人体没有什么冷热感觉;同一温度若相对湿度增大到95%,人体便感觉到闷热了。有人测定,气温是17.80C、相对湿度为100%时,人体的冷热感觉与气温是28.60C、相对湿度为20%时是相同的。
人体的冷热感觉除了与空气的温度和湿度有关外,风速也是很重要的因素。冬天,在刮风的天气里或坐在奔驰的敞篷汽车上时,人似乎感觉到更冷一些,这是因为风能把人体周围的空气“保温层”吹散,把热量带走的缘故。在一定的数值范围内,一般风速越大,人体散热也越快、越多。
在大量医学气象科学试验中,人们找到了风速大小和人体冷热感觉的关系:当气温为100C,3级风时,人的感觉气温为50C;5级风时,人的感觉气温像00C时一样。当气温为1.10C,2级风时,人的感觉气温为-2.80C;5级风时,人的感觉气温会降至-15.50C。根据实验,大致可得出这样的结论:当气温在00C以上时,风速每增加2级,人的寒冷感觉会下降3——50C;气温在00C以下时,风速每增加2级,人的寒冷感觉会下降6——80C。
由此可见,在日常生活中,当你根据天气预报增减衣服时,除了要注意气温的高低外,还要考虑空气湿度和风速的大小。这样才能使你的衣着和寒暑冷暖相宜。
我先写,晚上给你回答哈,绝对原创,明天早上前绝对可以完工,这个最佳答案给我预留下哈,明天我绝对可以给你个满意的答案。
物理学作为一门最基础的自然学科,贯穿着人类文明的发展历程,从远古燧人氏钻木生火到如今的信息化社会的建设,都少不了物理的参与。燧人钻木取火的基本原理正是摩擦生热原理,在热量积蓄到一定程度时就可以使木头与氧气发生剧烈反应产生火焰。而物理在如今的生活中拥有着更加广泛的应用,比如说一个人的起居,早上从床上爬起来,刷牙,洗漱,刷牙时利用牙刷凹凸不平的表面增大摩擦,可以把牙刷得更干净彻底。洗漱完毕,来一顿丰盛的西式早餐,锋利的刀子切面包更容易,利用的原理是在力一定下,接触面越小,压强越大,这样更容易切开物体。饱餐之后,开着心爱的跑车去公司,发动时利用电火花点燃气缸中的气体,使活塞带动轴承转动,从而使汽车前进。
到达公司,坐电脑前开始一天的工作。最初发明的电脑很大,而如今一台电脑桌就足够放电脑的所有部件,正是因为量子力学促使半导体硅芯片的发明,使电路集成化,在一张小小的芯片上承载大量电路,大大缩小了其占有的空间。
中午在办公室用泡面充饥下,筷子自然是必不可少的。简简单单两根木条,动一动手腕就可以把食物送入口中。这里运用的是杠杆原理,较大力作用在较小的力臂上就可以举起较大力臂上的较轻物体。
下班后呼朋唤友,一起吃一顿火锅,其乐也融融。现在流行电磁炉,电磁炉的基本原理是电磁感应原理,利用形成涡流产生的热量为火锅供热。
吃完火锅出来时已然天黑,夜市的霓虹灯五颜六色,利用的正是量子力学对原子能级的研究,不同能级间电子发生跃迁时发出的光子的频率不同,所以看上去绚丽无比,如梦似幻。
回家打开电视放松下,家中的彩电颜色艳丽,利用的是电子束磁偏转原理,然后不断变化,扫描,形成一幅幅动作画面。
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物理学在生活中的运用由此可见一斑。不仅是日常生活,物理学在其它领域有着更广泛的应用。
比如在国防领域,如今的提高打击精度,引入了相对论进行计算,使导弹的误差不超过方圆5米;人类终极武器原子弹,氢弹,利用的是爱因斯坦的质能方程,将物质转化为能量,使一颗小小的原子弹爆发出惊人的破坏力。
物理学对近代生物学的发展更是起决定性作用。X射线衍射技术的应用敲开了通向DNA结构的一扇大门;波粒二相性的发现使得显微技术突破瓶颈,发明了电子显微镜,为人们揭开了细胞亚显微结构的神秘面纱;放射性同位素标记技术的使用为我们展示了各种有机物具体存在位置以及其生产流程。这些帮助我们更加深入地认识生命的本质。
网络的建立更是将全世界联系起来,成为一个整体,地球村不再是虚言。首先是贝尔发明电话,利用电流进行传播声音信号,形成初步的有线网络。而后加以完善,形成了互联网。再后来以电磁波为基本原理的无线技术的发明建立起全球性的无线网络,真正实现了随时随地联系的地步。
由此可见,物理学如今几乎已渗透到所有领域当中,在人类的发展中起着中流砥柱的作用。总之一句话,人类社会离不开物理。
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不知道我这答案你可满意?时间紧迫,我也有些心有余而力不足的感觉啊…所有物理的应用只是写了最基本的理论基础,重在应用嘛!就算你不能全部用,用到十之一二问题还是不大的,呵呵。例子还有很多,不一一列举,相信你能举出好多的:)
要体谅我的辛苦啊…完全原创…
影响摩擦力大小的因素
在人类生活、生产中,摩擦力无处不在。摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种。不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。我们组选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并粗略研究物体在流体中运动时受到的摩擦力。研究至今,已取得一些成果。
首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比。我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比这一结论。但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了在正压力一定时,滑动摩擦力与动摩擦力系数成正比这一结论。由此,我们仍可得出f=μN这一公式。
那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。
假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动。这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到:绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈(无数多个)接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了。若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动。且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子。生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的。但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素。
对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μN即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。
至于物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程
“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。而且随着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得随着深度的增加,摩擦力也是增加的。
影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度地改进生产,改善生活。