by 海鳥(niǎo)果

涼席之所以可以讓你感到?jīng)鲆?，首先是因?yàn)樗_實(shí)比你的身體涼。你可能有過(guò)這種體驗(yàn)，就是如果天氣特別熱的話，涼席也會(huì)失去作用。只有當(dāng)涼席自身就比較涼時(shí)才會(huì)起作用，你可能會(huì)問(wèn)了，床單的溫度和涼席是一樣的，為什么床單不會(huì)讓人覺(jué)得有涼意呢？原因就在于熱容的不同，由于床單熱容低，它和身體接觸時(shí)，盡管熱量會(huì)被床單吸走，但是很少的熱量就能使它溫度明顯上升，導(dǎo)致體感溫度上升，妨礙它進(jìn)一步吸熱。涼席就不同了，它需要比較多的能量才能讓溫度明顯上升。如果涼席被躺熱了，翻個(gè)身繼續(xù)睡就可以了。

By Nothing

2

Q：高考中金屬探測(cè)儀的原理是什么？

by?feather

金屬探測(cè)儀利用了電磁感應(yīng)的原理。當(dāng)通有交變電流的線圈靠近金屬物體時(shí)，線圈產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)會(huì)使金屬產(chǎn)生渦流，渦流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，反過(guò)來(lái)影響線圈的磁場(chǎng)，進(jìn)而引發(fā)探測(cè)器發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警。考場(chǎng)中使用的手持式金屬探測(cè)儀只有一個(gè)線圈。一些用于其他場(chǎng)景的金屬探測(cè)器有兩個(gè)線圈，分別是發(fā)射線圈和接收線圈。顧名思義，發(fā)射線圈的作用是產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，接收線圈則屏蔽了發(fā)射線圈的磁場(chǎng)而只接收金屬中渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。從金屬探測(cè)儀的原理中可以發(fā)現(xiàn)，只有導(dǎo)電性強(qiáng)的物質(zhì)（比如金屬）才能被探測(cè)出來(lái)，并且金屬探測(cè)器無(wú)法分辨出具體是哪一種金屬及其形狀大小，因此火車(chē)站還會(huì)讓大家的行李過(guò)安檢傳送帶，應(yīng)用的是射線檢測(cè)。

By 重光

3

Q：影子可不可以是彩色的？

? ? ?by?無(wú)槳靠浪

影子可以是彩色的，見(jiàn)下圖。

這需要利用到色光三原色的原理，下圖是色光三原色的顯色模式，在接下來(lái)的分析中需要用到。

如圖所示，為了簡(jiǎn)化，將物體抽象成了一條線段，紅綠藍(lán)三個(gè)光源抽象成了點(diǎn)光源。從圖中可以看到，A、C、E、G四個(gè)區(qū)域能被三個(gè)點(diǎn)光源照射到，是白色的，而B(niǎo)、D、F分別是藍(lán)、綠、紅三個(gè)光源的陰影區(qū)。B區(qū)缺少藍(lán)光，但可以被紅光源和綠光源照射到，根據(jù)三原色的成色模式，紅光和綠光疊加是黃光，因此B區(qū)是黃色的。同理，D、F區(qū)分別是洋紅、青。如果要獲得色彩更豐富的影子，可以將圖中紅綠藍(lán)三個(gè)光源相互靠近一點(diǎn)，使各自陰影區(qū)相互重疊（這樣可以得到紅、綠、藍(lán)三種顏色的影子），并且改變光源的強(qiáng)度。

By?重光

4

Q：人類(lèi)若同步同向走路，能否擾亂地球的自轉(zhuǎn)？

by?佚名

顯然這個(gè)問(wèn)題無(wú)法通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)解決，那么我們只能通過(guò)設(shè)定一些理想的條件來(lái)計(jì)算這個(gè)問(wèn)題了。假設(shè)地球是一個(gè)剛體且有70億人，人均體重50kg，又假設(shè)所有人都在赤道上往一個(gè)方向以5km/h的速率順著地球自轉(zhuǎn)方向行走（不要問(wèn)我赤道上能不能站得下這個(gè)多人，我說(shuō)站的下就站得下）。假設(shè)地球質(zhì)量分布均勻且為完美的球形。地球質(zhì)量為5.965*10^24kg，半徑6400km。那么當(dāng)人開(kāi)始走動(dòng)時(shí)，由人組成的環(huán)繞赤道的環(huán)（后面簡(jiǎn)稱環(huán)）開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它需要從地球中獲取角動(dòng)量，這樣地球損失角動(dòng)量導(dǎo)致角速度降低。具體降低多少還需要通過(guò)計(jì)算得到：通過(guò)計(jì)算，環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是1.43*10^25kgm^2，地球的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是9.77*10^37kgm^2，根據(jù)角動(dòng)量守恒可以看到，地球角速度的變化率約為1/10000000000000，雖然地球的自轉(zhuǎn)角速度確實(shí)變化了，但是你說(shuō)它幾乎沒(méi)變化好像也沒(méi)什么問(wèn)題。

By Nothing

5

Q：現(xiàn)在有沒(méi)有一種技術(shù)能使石墨在特殊情況下反應(yīng)成金剛石呢？

by?秀賢

石墨看來(lái)黑不溜秋，金剛石看起來(lái)晶瑩剔透，盡管他們看起來(lái)非常不同，但是組成它們的元素都是碳。它們的不同在于內(nèi)部的原子組合方式不同，石墨是一層一層的，每層石墨只有一層原子，原子之間靠共價(jià)鍵鏈接，層與層之間是范德瓦爾斯力，單層的石墨又稱為石墨烯，可以說(shuō)是最著名的二維材料。金剛石內(nèi)部的原子全部靠共價(jià)鍵鏈接。雖然金剛石很硬而石墨很軟，但是石墨要比金剛石更加穩(wěn)定。有多種方法可以制造金剛石，它們分別需要不同的條件：

1、直接法。

利用高溫高壓直接將石墨等原料直接變成金剛石。

2、熔媒法。

利用高溫（1100~3000攝氏度）和高壓（5~10GPa，1GPa相當(dāng)于10000個(gè)大氣壓）通過(guò)石墨等碳質(zhì)原料和某些金屬（合金）反應(yīng)生成金剛石。

3、外延法。

利用熱解和電解某些含碳物質(zhì)時(shí)析出的碳源在金剛石晶種或某些起基底作用的物質(zhì)上進(jìn)行外延生長(zhǎng)而成。

4、武茲反應(yīng)法。

用四氯化碳和鈉在700℃反應(yīng)，生成金剛石。

By?Nothing

6

Q：想知道一節(jié)電池是怎么確定電動(dòng)勢(shì)的，或者是說(shuō)為什么設(shè)計(jì)好之后電池就剛好有這么大的電動(dòng)勢(shì)，這與哪些控制因素有關(guān)？

by 孜然

電池的電動(dòng)勢(shì)其實(shí)是電池內(nèi)部各相界面上所形成電勢(shì)差的代數(shù)和。電池內(nèi)部有三種電勢(shì)差，接觸電勢(shì)差，液接電勢(shì)差和電極與電解質(zhì)界面間的電勢(shì)差。接觸電勢(shì)差是由于不同金屬的費(fèi)米能級(jí)不同，需要依靠接觸電勢(shì)差來(lái)補(bǔ)償費(fèi)米能級(jí)的差異；液接電勢(shì)差是兩種不同電解液，或者同一種電解液但是濃度不同的溶液接觸產(chǎn)生的電勢(shì)差；在電池中，接觸電勢(shì)差和液接電勢(shì)差都很小，電動(dòng)勢(shì)主要受電極與電解質(zhì)界面間的電勢(shì)差影響，該電勢(shì)差與電極和電解質(zhì)有關(guān)。

以大家很熟悉的鋅銅原電池為例，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相對(duì)于氫標(biāo)電極電勢(shì)，Zn^2+/Zn為-0.7628V，Cu^2+/Cu為0.3402V，那么可以得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下，鋅銅原電池的電動(dòng)勢(shì)是0.3402-(-0.7628)V=1.1030V，當(dāng)然隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電解質(zhì)中組分的活度不會(huì)一直維持在“1”，因此實(shí)際情況中，鋅銅原電池的電動(dòng)勢(shì)是要應(yīng)用能斯特公式來(lái)計(jì)算的。

總結(jié)一下，一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)主要與正負(fù)極的電極電勢(shì)之差有關(guān)，電極的電極電勢(shì)是由電極本身決定的，選定了電極與電解質(zhì)，那么電池的電動(dòng)勢(shì)也就確定了。

By 重光

7

Q：圓周率是如何被算出來(lái)的？

by 匿名

圓周率被定義為圓的周長(zhǎng)和直徑之比，它可能是被用的最多的常數(shù)之一，但是它是怎么得到的呢？下面我們用三種方法計(jì)算圓周率的值：

1、以直代曲，層層逼近。做出圓的內(nèi)接正三角形，計(jì)算三角形周長(zhǎng)，用三角形周長(zhǎng)代替圓的周長(zhǎng)。接下來(lái)做圓的內(nèi)接正方形、正五邊形、正六邊形等等，邊數(shù)越多，多邊形越像圓，計(jì)算得到的多邊形的周長(zhǎng)和圓的周長(zhǎng)越相近。只要多邊形的邊數(shù)足夠多，就可以得到足夠精確地圓的周長(zhǎng)，進(jìn)而得到足夠精確地圓周率。劉輝計(jì)算出圓周率等于3.1416的結(jié)果用到的多邊形是3072邊形。祖沖之計(jì)算出圓周率等于3.1415926的結(jié)果用到的是16384邊形。

2、概率法。做圓和它的外接正方形，圓的面積是πr^2，正方形面積是4r^2。向這個(gè)圖形上隨機(jī)扔一些豆子，由于兩者面積之比是π/4。所以落入兩者的概率之比是π/4，統(tǒng)計(jì)落入圓和正方形中豆子的個(gè)數(shù)，兩者之比正是π/4的近似值，扔的豆子足夠多就能得到很精確的圓周率的值。

3、格雷戈里 - 萊布尼茨無(wú)窮級(jí)數(shù)法。感謝數(shù)學(xué)大神給出公式：π=3+4/(2*3*4)-4/(4*5*6)+4/(6*7*8)-4/(8*9*10).........只要計(jì)算的項(xiàng)足夠多就能得到圓周率很精確的近似值。

當(dāng)然，圓周率得計(jì)算方法還有很多，大家可以自行尋找。

By Nothing

本期答題團(tuán)隊(duì)

物理所? ?Nothing、重光

我們下期再見(jiàn)~