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第四辑 物理1（第3页）

知识点：毛细现象、毛细槽、大气压力

为什么不倒翁不会倒

大家都有这样的经验：平放的砖头很稳定，把砖头竖立起来就容易翻倒；瓶子里装了半瓶水稳定，空瓶子或是装满水的瓶子就比较容易翻倒。从上面两个事例来看，要使一个物体稳定，不易翻倒，需要满足两个条件：第一，它的底面积要大；第二，它的重心要低。物体的重心可以认为是所受重力的合力作用点。

对任何物体为说，如果它的底面积越大，重心越低，它就越稳定，越不容易翻倒。例如：塔形建筑物总是下面大上面尖；装运货物时，总是把重的东西放在下面，轻的东西放在上面。

了解了这些知识，我们再来看看不倒翁。不倒翁的整个身体都很轻，只是在它的底部有一块较重的铅块或铁块，因此它的重心很低；另一方面，不倒翁的底面大而圆滑，容易摆动。当不倒翁向一边倾斜时，由于支点（不倒翁和桌面的接触点）发生变动，重心和支点就不在同一条铅垂线上，这时候，不倒翁在重力的作用下会绕支点摆动，直到恢复正常的的位置。不倒翁倾斜的程度越大，重心离开支点的水平距离就越大，重力产生的摆动效果也越大，使它恢复到原位的趋势也就越显著，所以不倒翁是永远推不倒的。

像不倒翁这样，原来静止的物体在受到微小扰动后能自动恢复原位的平衡状态，在物理学上叫做稳定平衡。而像乒乓球、足球、篮球等球状物体，在受到外力后，可以在任何位置继续保持平衡，这种状态称为随遇平衡。处于随遇平衡的物体，重心和支点始终在同一条铅垂线上，而且重心的高度保持不变。横放在桌上的铅笔，就是一种随遇平衡，不管它滚到哪儿，重心的高度是不变的。

知识点：底面积、重心、稳定、平衡

为什么在泥地上骑自行车很费力

在软软的泥地上骑自行车时，自行车的两个轮胎就像是漏了气似的，蹬起来特别吃力。这是什么缘故呢？

想想看，你在雪地里或是在泥沼地里走路时，不是也感到很难起步吗？这是因为脚踏在雪地里或泥沼地里的时候，人的体重就压在脚底那么大的一块面积上，这时候，脚对地面产生了一个较大的压强。因为雪或泥沼地的弹性系数和弹性限度都非常小，也就是说，在不太大的压强的作用下，就会发生较大的形变，而且不能自己恢复原来形状，所以脚就陷进了软软的雪或泥里了。这样，当你再想起步时，就不得不把脚抬得比平时走路时高，因此就感到比较吃力。

在泥地里骑自行车也是这样，由于车轮对地的压强，使泥地被压出的一条深沟。这样，车要前进，首先必须要把自行车的轮子从沟里抬起来。而且泥地越软，车轮陷得越深，深沟对车轮前进的阻碍越大，使自行车前进所需要的推力也越大。所有这些因素都要求人对自行车的踏脚施加更大的作用力。因此，在泥地上骑自行车特别费力。

知识点：压强、弹性系数、形变、阻碍

为什么湿的手套和袜子不容易脱下来

每个人都有这样的经验：手套和袜子湿了以后就不容易脱下来。这是什么缘故呢？

手套和袜子在干的时候，织物本身比较松，同时它们对手和脚的附着力也很小，所以我们可以很方便地把它们脱下来。可是，手套和袜子湿了以后，由于水的表面张力使织物绷紧了，同时，水对手套、袜子和手、脚又都有一定的附着力，就像胶水似的把它们“粘”起来，所以就不容易脱下来。

刚洗过的脚不容易穿上袜子，也是这个道理。因为刚洗过的脚，皮肤上还附着很多不易觉察的小水珠，它会“抓”住袜子，不让袜子穿上去。

知识点：附着力、表面张力

为什么风筝能飞上蓝天

在风和日丽的时候，许多人都喜欢到郊外或公园去放风筝。当五彩缤纷、造型各异的风筝在蓝天上翱翔，人与大自然融为一体时，对放风筝和看风筝的人来说，都是一种美的享受。

那么，风筝为什么能飞上蓝天呢？如果你留心观察就会发现，风筝总是迎风而飞，而且风筝的“身体”总是斜向下的，这就是风筝能飞上天的关键。首先，风筝总是迎着风飞，风吹在风筝上，就会对风筝产生一个压力，而且这个压力垂直于风筝的面。因为风筝的面是斜向下，所以迎面吹来的风对它的压力是斜向上的。风筝的重量很轻，空气的这种向上的压力足以把风筝送上蓝天。在风很小的时候，放风筝的人常常牵着风筝线迎风奔跑，或站在原地不断地拉动风筝线，利用勒线来调整风筝面向下倾斜的角度，这都是为了增大空气对风筝的向上压力，使风筝飞得更高。

风筝有大有小，形状也是各种各样的，它的下边往往还加了一些纸条或穗做成的尾巴。从物理学角度来说，这是为了使风筝的重心向下移，可以提高风筝的平衡性能，使它飞得更加平稳些。

知识点：迎风、斜向、压力、重心、平衡

为什么自来水管有时会发出隆隆响声

当你用完自来水，突然关上水龙头，有时会听到水管里发出隆隆的响声，这响声究竟是怎么一回事呢？

我们知道，自来水是在自来水厂经加压（或水塔）送入到各家各户的。由于水很难被压缩，经加压后的水在水管里流动具有很大的冲击力，水压越大，冲击力也越大。当你突然将水龙头关闭，正在流动的水流就会因撞上水龙头里的阀门，而受到阀门的反作用力，使水流向回流动，同时在阀门附近产生局部真空区域，因该区域压强远小于水管里的压强，水又流了回来，这样，水流在水管里来回冲击。如果冲击得猛烈，水管本身又没能很牢固地固定在墙上，就会使水管发生振动，发出隆隆的响声。水压越是高的区域，发生此类情形的可能性就越大。

为了避免水管产生振动和响声，在安装水管时，一定要将水管牢牢地固定在墙上。如果你在使用自来水时，遇到了这种情况，可将自来水龙头重新拧开，然后再慢慢地将水龙头关紧。

知识点：自来水、振动、水压

为什么小溪会潺潺地响

小朋友都喜欢吹气球，气球吹得太大了，它会“叭”的一声破掉。为什么气球吹破的时候会“叭”的一声响呢？原来，声音是由物体的振动引起的。当气球里的气体装得太多了，压力很大，它们就要冲破这层橡皮薄膜喷出来，这时气体发生了强烈的振动，就发出了“叭”的一声。

小溪为什么老潺潺地响？这个问题似乎跟我们吹气球没有什么关系，仔细一分析，道理却是一样的。因为小溪的水从高处往下流时，会将一部分空气裹在水里，在水里形成了许多小气泡，小气泡破裂时就发出响声。同时，小溪里的水冲到石块或凹凸不平的地方，也会引起空气的振动，空气振动就会发出声响来。在山石陡峭的峡谷里，这种潺潺的水声还会在山谷回荡，不绝于耳呢。

知识点：声音、振动、流水、气泡

为什么笛子能吹奏乐曲

口琴、小提琴、钢琴等乐器，能奏出各种乐曲，我们不感到奇怪，因为口琴里有簧片，小提琴有琴弦，钢琴里有粗细不同的钢丝，正是簧片、琴弦、钢丝等物体的振动，产生了各种声音，奏出了好听的乐曲。

一根竹管做的笛子，里面什么东西也没有，仅在竹管上开了几个洞，怎么也能吹出乐曲来呢？

声音是由物体振动引起的。簧片、琴弦或钢丝振动了能发出声音，同样的道理，液体和气体发生激烈振动时，也会发出声音。

笛子里面虽然是空空的，可是它里面着一条看不见的空气柱，当它受到外力激扰的时候，就会按一定的频率振动而发出声音。空气柱越长，频率就越低，发出声音的音调就低；空气柱越短，频率就越高，发出声音的音调也就越高。当你把嘴唇放在吹口上，吹出一条又扁又窄的气流去激扰笛子里面的空气柱，笛子就发出声音了。如果将六个按孔统统按住，笛子里面就形成一条最长的空气柱，发出的声音音调最低；如果你依次将离吹口由远及近的按孔放开，空气柱就一次比一次短，发出的声音也就一声比一声高。吹奏笛子的人就是根据乐曲的需要，放开或按住不同的按孔，使空气柱忽长忽短，吹奏出好听的乐曲。

演奏者还可以用“超吹”的吹奏法，即增加吹压，可以吹出比原音高八度的声音。例如，吹do音，指法不变，运用超吹的吹奏法，可以吹出高音的do。所以，笛子虽然只有六个按孔，但是在技艺高超的演奏者手里，却可以吹奏出各种美妙动听的乐曲来！

知识点：振动、乐曲、空气、音调

夏天为什么自行车容易爆胎

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