作者：华斌
出版社：吉林摄影出版社
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趣味物理阅读试读：
前言
青少年学生是未来的主人，未来社会需要各式各样的专业人才，这就需要我们根据自己的爱好和专长培养学习的兴趣，努力使自己成为某一方面的专业人才，以适应飞速发展的社会需要。
个人兴趣是个体以特定的事物、活动以及人为对象所产生的积极的和带有倾向性、选择性的态度和情绪。它是一种无形的动力，当我们对某件事情或某项活动产生兴趣时，就会很投入，而且印象深刻。
兴趣对一个人的个性形成和发展以及对一个人的生活和活动有着巨大的影响，这种影响可以使人集中精力去获得知识，并创造性地完成自己追逐的梦想。
美国著名华人学者丁肇中教授曾经深有感触地说：“任何科学研究，最重要的是要看对自己所从事的工作有没有兴趣，换句话说，也就是有没有事业心，这不能有任何强迫。”
就青少年学生来说，对一门课程感兴趣，会促使他们刻苦钻研，并且进行创造性的思维，这不仅会使他们的学习成绩大大提高，而且会大大地改善学习方法，提高学习效率。
也就是说，人的兴趣不仅会在学习、活动中发生和发展起来，而且还会在认识和从事活动中产生巨大的动力，可以使人的智力得到开放，知识得以丰富，眼界得到开阔，并会使人善于适应环境，对生活充满热情。
培养青少年学生兴趣的方法有很多，自然界的万物，他们的运动和变化，人的思想，以及人所创造的一切等，都是兴趣取之不尽的源泉。只要你走近去看，在你面前就会展示出一幅美丽的大自然的秘密图画，这就需要我们不停地去攀登和挖掘。
为了引导青少年学生培养对各门学科的兴趣，我们特地选编了这套“学科趣味阅读”丛书，包括语文、作文、数学、物理、化学、地理、生物、历史、政治、艺术等内容。
本套图书涉及到青少年学生必须知道的许多知识领域，具有很强的系统性、实用性和现代性，非常适合广大青少年学生阅读，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。第一章物理趣味小故事士兵枕着箭筒睡觉
在古代战争中，为什么士兵要将箭筒放在地上枕着睡觉呢？
那是因为，枕着箭筒睡觉能听到从较远距离传来部队行军时的声音，箭筒能起到收集声波的作用，另外在声音传播相同距离的情况下，从大地中传播要比从空气中传播快。
我们知道，声音在固体中比在空气中传播快得多。在空气中声速约每秒340米，而声音在固体中传播速度为每秒1000多米。
马和士兵在路上行进时，人趴在地上比从空气中能听到行军声音的距离要远得多。
我们可以做这样一个实验，拿一根5米长的木头，甲、乙二人分别站在木头两端，甲用手指轻敲木头，调整手指用力大小，使乙在另一端从空气中刚好能听到。
这时如果乙趴下将耳朵贴近木头，甲仍按原来的力量敲打木头。乙听到的声音响度要比从空气中听到的声音响度要大得多。
说明敲打固体产生的声音，直接从固体中传播比从空气中传播的距离要远，所以士兵通过大地可以听到从更远的地方传来的部队行军时的声音，这样士兵可以更早地发现敌人行军的行动。
我们在做声音共鸣实验时，将两个共鸣箱的口正对时实验效果最好，共鸣箱起收集声波的作用，我们的耳郭也是这个道理。
我们还可以做这样一个实验，有两间单独的房子，中间有墙隔开，但该墙上没有门和窗。我们在这一间房子里，隔壁有人大声喧哗，我们在这边无法听清。
如果取一瓷缸子，将底部紧贴在两间房间的墙壁上，耳朵凑近缸子口就能听清隔壁讲话的声音。这说明缸子也起到了收集声波的作用。
同样，箭筒也起到收集声波的作用，士兵枕着箭筒睡觉，能听到从较远处传来的响声，能够及早发现敌情。“长耳朵”的山洞
山洞长耳朵，你一定不会相信。但是，世界之大，无奇不有，有些山洞的确像长有耳朵一样，哪怕你在洞底喃喃细语，洞口的人也听得清清楚楚。
意大利西西里岛就有这样一个奇特的山洞。它从洞顶到洞底深40米，人在洞顶贴耳俯壁细听，可以听到洞底人的呼吸声；如果讲话，更是听得一清二楚。
这个洞有一个奇怪的名字，叫“狄阿尼西亚士的耳朵”。关于它有这样一个传说：
古时候，意大利有一个名叫狄阿尼西亚士的暴君，他凶暴残忍、阴险狡猾。人民为他做牛做马，不敢乱说乱动，稍有不慎，就会被投进监狱。
狄阿尼西亚士的监狱设在一个山洞里。看守成天伏在山顶洞口，用耳朵监视犯人。犯人之间的交谈，对统治者的不满言论，筹划中的越狱行动，一字一句都会被看守听到，然后汇报给狄阿尼西亚士。许多人因此而惨遭杀害。
犯人不知怎么回事，处处小心，讲话也细声耳语。然而，看守仍然知道他们讲的内容。犯人终于明白了，囚洞处处有耳。从此，这个山洞就被叫做“狄阿尼西亚士的耳朵”。
事实上，这长有“耳朵”的山洞，是一种声音反射现象。声音在传播过程中，遇到障碍物时，会改变传播方向。物理学把这叫做声音的反射。反射回来的声音叫做回声。
根据回声原理，声学专家和建筑专家在建筑剧场、音乐厅、演播室、电影院等时，为了取得最佳音响效果，对建筑结构的形状、大小都要精心设计，选择好恰当的建筑材料。
而根据声音反射原理制成的声呐，与其他高科技结合在一起，在20世纪中后期已广泛应用于海洋探测，成为国防及航海业不可缺少的“眼睛”。蜡炬成灰泪始干
一根蜡烛长18厘米，质量59克，密度为每立方厘米0.9克，如果把蜡烛竖直放在水中，保持它稳定不倒，必然有一部分浮出水面。
这样，蜡烛仍然可以点燃发光，随着蜡烛烧去一部分，原来沉没在水下部分的蜡烛，它所产生的浮力就会大于蜡烛的重量，于是浮力使蜡烛继续浮出水面。问蜡烛何时被水淹灭，蜡烛灭时还剩多少厘米？
答案是：由于蜡烛的密度为每立方厘米0.9克，所以蜡烛浮出水面的长度是总长的1/10，在水中部分的长度为总长的9/10，这样才能使蜡烛的重量和水对它的浮力平衡。
上述关系在蜡烛的燃烧过程中仍然成立，也就是说，当蜡烛烧去一截以后，它浮出水面的长度仍旧是目前总长度的1/10。由此推论，蜡烛自始至终浮出水面1/10的长度。
只要水面非常平稳，这种发展将无穷无尽，最后可以认定蜡烛会全部烧完。
到此为止，使人感到蜡烛的精神确实可贵，不仅在空气中，就是浮在水上，也是“蜡炬成灰泪始干”！直来直去的光线
光是我们认识自然必不可少的媒介。有了它，我们才能分辨大小、形状以及远近。
可以说，我们一刻也离不开光。在自然界，太阳、恒星能发光。生活中，火柴、蜡烛、电灯、激光器能发光。这种发光的物体，叫做光源。
光是由光源迅速向外传播的，而且直来直去，其中小孔成像就是一个例子。
找一个不透光的罐头盒，去掉上盖，在它的底部穿一个小孔，在盒的开口端放一块毛玻璃或半透明纸，把小孔对着窗外的景物，在毛玻璃或半透明纸上就会出现窗外的景象。
奇妙的现象出现了：毛玻璃或半透明纸上的景物都是倒立的，而且孔越小，成像越清晰；孔越大，景物越模糊。
是什么原因呢？原来孔口大，穿过孔的光束变粗，形成较大光斑，景物模糊。反之效果恰好相反。
事实上，影也是光的直线传播产生的一种有趣现象。有人能用手做出各种手影，如小兔、鸽、狐狸等小动物，生动有趣，儿童非常喜欢。
光源发出的光，照到不透明的物体上时，在物体后面形成一个光线照不到的黑暗区域，这就是物体的影。
如果光源的发光面比较大，它的每个发光点都在物体后方形成一个影区，这些影区的共同重叠部分，是完全受不到光照射的黑暗区域叫做本影。
光源的发光面越大，本影越小。为了清除黑暗的本影，得到均匀的照明，通常都采用发光面大的光源。
例如，医院外科手术室里用的手术灯，就是由多个发光面很大的光源组成的。它不会使医生的身体或医疗器械在手术时产生黑暗的本影，因此这种灯又叫无影灯。
再如，教室里安装多盏日光灯，也是为了增大发光面，减小本影，使照明度均匀。谁下的停车命令
随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯，即红、黄、绿三种标志的灯，于1918年诞生。
它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市第五大街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。
为什么交通信号灯用红黄绿颜色？1868年，世界上第一个由红黄绿汽灯组成的交通信号灯在英国伦敦出现，经过不断的改进才出现了由红黄绿组成的三色信号灯并一直沿用至今。
为什么红灯停呢？原来，在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色中，其各自波长都不一样，其中，红光的波长最长，且穿透力极强，能穿过雨点、灰尘、雾珠投射到比较远的地方去。
因此用它作停车信号，司机能及时看到后把车停下来，避免发生交通事故。
红色不仅用作停车信号，还广泛地用作表示危险或引人注意的信号，如铁路上、飞机跑道上、建筑工地等区域都设有红灯信号。
黄色光的波长较长，穿透空气的能力较强，所以作为警告的信号，采用绿色作为通告信号，是因为红色和绿色的区别最大，易于分辨，其显示距离也较远。
黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造。
一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼的一声擦身而过，吓了他一身冷汗。
回到宿舍，胡汝鼎反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。
他的建议立即得到有关方面的肯定。于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的马路工具出现了。能显像的“魔杯”
你见过市场上销售的一种有魔法的“魔杯”吗？当你向这种杯中倒入酒时，杯底会就会呈现出栩栩如生的各种画面，但当你饮完杯中的酒后，画面也跟着消失得无影无踪了。
当然，这些画面不会随酒进入肚子，那么这是怎么一回事呢？
我们不妨来做这样一个实验，先选一只底部内壁有明显突起的无色透明的小空瓶，让瓶底对准阳光，要证实这个瓶底有会聚作用！
然后放一枚硬币在桌上，把小空瓶移至硬币上方，通过瓶口观察瓶底外的硬币，你会发现硬币被放大了！
空瓶竟成了放大镜。当你逐渐加大瓶底与硬币间的距离时，硬币的像也在不断增大，一会儿硬币的像便不见了。这时要保持瓶与币间的距离，接着往瓶内注入少许清水。
随着瓶底被水淹没，一个清晰的硬币像便又复现了。
凸透镜的成像规律是，物距小于1倍焦距，像为放大的虚像，且与物位于透镜同侧；物距等于或大于1倍焦距，透镜不成像或成实像。
但透镜焦距并非一成不变，我们可以改变透镜周围的介质，“拉长”或“缩短”透镜的焦距。
在刚才实验中，当硬币的像不见时，瓶底与硬币间的距离大致与透镜的1倍焦距相等，向瓶内注入水后，犹如在瓶底凸面上加了一个“水凹透镜”。“水凹透镜”对光线的发散作用“拉长”了瓶底凸透镜的焦距，从而使原来位于瓶底透镜焦点外的硬币一下进入“组合透镜”的一倍焦距之内，所以清水就能显出硬币的像了。
我们仔细观察能显像的“魔杯”的构成，可以发现它的杯碗底部有圆弧形的凸起，相当于一个焦距很短的凸透镜。
这一凸起的下方不远处嵌有一张比透镜直径小得多的画面，对照上述清水显硬币的实验原理，“魔杯”显像的秘密了，就被我们找到了。马为什么能拉动车
作用力和反作用力的大小相等，方向相反，你也许会马上想到它们要互相抵消，对物体的运动不会产生任何影响。
那么马拉车，车也拉马，用力相等而且方向还相反，车岂不该永远动不了啦！可是实际上，马拉车跑得挺好，这是怎么回事呢？大小相等，方向相反的两个力要能互相抵消，或者说二力平衡，需要一个基本条件，那就是它们要同时作用在一个物体上。当作用力和反作用力是分别作用在甲、乙两个物体上的，各起各的作用，不能相互抵消。
锤子掉到脚上，脚对锤子的作用力作用到锤子上，使它停下来；同时锤子对脚的反作用力作用到脚上，脚被砸肿了。作用力和反作用力并没有相互抵消。同样道理，马拉车的力和车拉马的力也不能相互抵消。
那么，马拉车、车拉马的问题该怎样正确解释呢？要弄清这个问题，我们除了要想到牛顿第三定律外，还要用牛顿第二定律。让我们先看车在水平方向受到什么力，有马拉车向前的力f1和地面对车轮的阻力f。
马在水平方向受了什么力呢？有车向后拉马的力f1′和马蹄向后蹬时，地面对马的向前的反作用力f2′。这四个力中，f1和f1′是一对作用力和反作用力，它们总是大小相等、方向相反，但因分别作用到车上和马上，所以不会相互抵消。
车为什么能前进呢？是因为它受的两个力不相等：马拉车的力f1大于地面对车的阻力f。
马为什么能前进呢？也是因为它受的两个力不相等：它用较大的力f2蹬地时，地对它也就产生了较大的反作用力f2′。当f2′大于车拉它的力f1′时，马就产生向前的加速度而启动了。
消除在马拉车问题上这一类错误想法的关键在于要理解到：作用力和反作用力是分别作用到两个物体上的，而一个物体的运动情况只决定于此物体所受的力，与它对别的物体的作用力无关。人为什么可以走路
在平坦的马路上，谁都可以迈开大步向前走。一个健康的人，走路并不是什么难事，因而也不曾想过，人是靠什么走路的。听了这个问题，有的人会觉得好笑。人只要有气力，抬腿，迈步，不就可以往前走了吗？
而事实上，问题并不那么简单。我们来试着做一个动作：挺直身体，贴着墙站在地上。把一只脚抬起来，向前迈步，只要身体不离开墙壁，这只脚是跨不出去的。如果抬起来的脚向前迈出去一步，那么，回头一望，身体已经离开墙壁。这说明，身体向前移动了。
人的身体向前移动的时候，一定依靠了一种外力。或者说，是这种力推着人前进的。如果这种外力比较小，走路就会遇到困难，比如，在光滑的冰面上，人们就不敢迈大步，而只能小心翼翼地挪动双脚。
那么，我们走路的时候，依靠了什么力？我们在走路的时候，后脚蹬了一下地。从物理的角度来分析，那是我们人体给了地面一个向后的力，与此同时，地面也给了人体一个向前的力。
正是这个力把人体向前推了一下。脚蹬地面，这是作用力；地面给人体一个向前的力，这是反作用力。这个反作用力表现为摩擦力。人类生活与大气压强
现在，人们经常饮用的利用吸管喝的各种饮料、给钢笔灌墨水、新型墙壁上的挂衣钩等，很多方面都是巧妙地利用了大气，为人们的生活、学习和科学研究服务。
大气压强的发现跟抽水机的使用是紧密相连的。在古代，人们已经会用吸取式抽水机抽水了。
那时人们用“自然害怕真空”的说法，解释水在抽水机中随活塞上升的现象，而对这种现象的真正原因——大气压强的作用，是不知道的。
1640年，随着生产的发展，在意大利的繁华商业城市佛罗伦萨，人们想用抽水机抽出深度在10米以上的矿坑中的水。
结果发现，水只能吸到大约10米的高度。技师们想尽了各种办法，使活塞跟筒壁紧密配合，但仍然不能使水升得更高。
技师们向当时的大科学家伽利略求教，伽利略因年老多病，不能仔细考察和研究这个问题。
但是，他指出：如果水在抽水机中能升高10米，那么，比水轻的油，应该升得更高。比水重的多的水银，上升的高度应该比10米少得多。
伽利略去世后，他的学生托里拆利继续研究这个问题。他用玻璃管代替不透明的金属圆筒，用水银代替水做实验。实验结果跟导师伽利略的预料完全相符。
水银在玻璃管中上升的高度，只有水上升高度的1/14左右。在托里拆利实验中，玻璃管内水银的上方就是真空，这说明自然界是可以产生真空的。
托里拆利的实验，不仅揭示了大气压的存在，而且测出了大气压的大小。在大气压的作用下，水在抽水机中上升的最大高度大约为10米左右。指示方向的指南针
一个小小的指南针，无论我们把它放到什么地方，总是固执地一头指向南，一头指向北。难怪在茫茫的沙漠中，在无边的大海上，人们要依靠它来辨别方向呢。
那么指南针为什么能够指示方向呢？那是因为，我们居住的地球是一个巨大的磁铁，它与生活中普通的小磁铁没有什么区别，也有两极，N极在地球北极附近，S极在地球南极附近。
磁体还有一个共同的特点，那就是相同的两个极性互相排斥，不同的两个极性互相吸引。
所以，地球上的任何带有磁性的物体，都会受地球这个大磁块的影响，把它们的S极指向地球N极，而N极则指向地球S极。
因此，正是我们的地球，紧紧吸引着用天然磁铁磨成的指南针，使它永远一头指向北方，一头指向南方。
那你知道指南针是怎样发明出来的吗？指南针的发明是我国劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。
人们首先发现了磁石吸引铁的性质，后来又发现了磁石的指向性。经过多方面的实验和研究，终于发明了实用的指南针。最早的指南针是用天然磁体做成的，这说明我国劳动人民很早就发现了天然磁铁及其吸铁性。
指南针在古代也被用于航海，正是这一点对人类社会进步发挥了巨大作用，因而指南针才得以跻身于古代四大发明的行列。这一发明后来经阿拉伯传入欧洲，对欧洲的航海业乃至整个人类社会的文明进程，都产生了巨大影响。拖拉机前轮小后轮大
1851年，英国的法拉斯和史密斯首次用蒸汽机实现了农田机械耕作。有人把这看作是农业机械化的开端，但当时他们的办法是把蒸汽机安放在田头，用钢丝绳远远地牵引在田里翻耕的犁铧。
后来随着蒸汽机制造技术的进步，出现了小型化的蒸汽发动机，把它安装在车辆底盘上驱动车轮行驶，使它能够从地头开进田地里直接牵引农机具，这才诞生了拖拉机。
最初的拖拉机笨重而昂贵，使用不便，往往需数人操作，1889年，美国芝加哥的查达发动机公司制造出了世界上第一台使用汽油内燃机农用拖拉机，由于内燃机比较轻便，易于操作，而且工作效率高，为拖拉机的推广应用打下了基础。
直至20世纪40年代末，在北美、西欧和澳大利亚等地，拖拉机已取代了牲畜，成为农场的主要动力。此后，拖拉机又在东欧、亚洲、南美洲和非洲得到推广使用。
为什么拖拉机的前后轮不一样大呢？这是因为它们的各自作用不同的缘故。拖拉机的前轮是管引导前进方向的，前轮做得小一些、窄一些，拖拉机手在调整方向转动前轮时，地面对它的阻力就小，这样不仅操纵灵便，而且节省发动机的动力。
后轮做得既宽又大，是因为拖拉机在田地里操作时，必须在后面拖拉着播种机、插秧机等作业机。这些机器都是用金属制造的，很重，与拖拉机连在一起，它们的重量和拖拉机自身的重量合成的重心就落在后轮上。
后轮承担的重量比前轮大得多，只有把轮子做得又宽又大，使它与地面的接触面大一些，才能把多承担的重量分散到地面上去，这样，拖拉机前后轮负载的重量不至于相差太大。汽车轮胎上的花纹
汽车轮胎上的各种花纹并不是起装饰作用的，而是为保障汽车安全行驶专门设计的。
轮胎上也可以不要花纹，赛车的轮胎就是这样。可是一遇到雨天，没有花纹的轮胎就很容易打滑，车子开起来摇摇晃晃的，想停的时候也不能及时停下来。
这是因为在路面和轮胎之间形成了一层薄薄的水膜，使轮胎与路面的摩擦力减小的缘故。
如果轮胎上有花纹，就不会发生这种情况，因为水会从花纹的沟里排出去，轮胎和地面之间形不成水膜，轮胎仍然与地面紧紧地贴在一起，因此不容易打滑。
轮胎上的花纹除了能保证车辆在雨天里能安全行驶外，还有一些其他功能。在城市里行驶的车辆，轮胎的花纹一般都是直线锯齿形的。
这种花纹不但能使汽车在柏油路上安全行驶，还能帮助消除汽车开动时的噪声，因此人们把它叫做无声花纹。
轮胎花纹是提高汽车性能，确保行驶安全的重要一环。因此，如何正确选购、安装和使用轮胎花纹就显得非常重要。应根据车辆用途经常使用的路况和车速来选择比较合适的花纹轮胎。
轮胎花纹形式多种多样，但归纳起来，主要有3种：普通花纹、越野花纹和混合花纹。普通花纹适合在比较清洁、良好的硬路面上行驶。
例如，轿车、轻型和微型货车等多选择这种花纹。越野花纹接地面积比较小。
在松软路面上行驶时，一部分土壤将嵌入花纹沟槽之中，必须将嵌入花纹沟槽的这一部分土壤剪切之后，轮胎才有可能出现打滑，因此，进驻花纹的抓着力大。
混合花纹是普通花纹和越野花纹之间的一种过渡性花纹。它的特点是胎面中部具有方向各异或以纵向为主的窄花纹沟槽，而在两侧则以方向各异或以横向为主的宽花纹沟槽。
这样的花纹搭配使混合花纹的综合性能好，适应能力强。它既适应于良好的硬路面，也适应于碎石路面、雪泥路面和松软路面。轮船上的“刹车”
车是利用轮子在地面上滚动使车前进的。自行车、汽车和火车刹车时，是把滚动摩擦变成滑动摩擦，使摩擦力增大，所以能刹车。
轮船则是利用螺旋桨的转动对水产生向后的推力，由于力的作用是相互的，水同时对螺旋桨产生一个向前的推力使船前进。即使螺旋桨停止转动，船也不会迅速停止，所以不能“刹车”。
那么轮船在航行途中发生紧急情况，需要迅速停止前进时，该怎么办呢？其实轮船的“刹车”有三种：
一是抛锚，当轮船靠码头或在航行途中发生紧急情况需要停止前进时，就可以通过抛锚来达到目的；
二是它的主机可以开倒车，利用倒车的反向速度来抵消因惯性而保持的正向速度；
三是逆水行舟，利用水流的速度抵消轮船的速度。
如果你多次乘过轮船，就会发现一个有趣的现象，每当轮船要靠岸的时候，总是设法把船头顶着流水，利用逆向水流的减速作用，慢慢地向码头斜渡，然后再平稳地靠岸。
尤其是在大江大河里顺流而下的船只，当它们快要到达港口码头时，都会先绕一个大圈子，使船逆水行驶以后，才慢慢地靠岸。从相对运动的角度来看是不难理解的。
这里有个简单的算术题，不妨来做一做：假若水流的速度每小时是3千米，船要靠岸时，发动机已经停了，它的速度是每小时4千米，这时候要是顺水，这只船每小时走几千米？要是逆水呢？
你也许脱口就可以把上面的题目答出来，那就是：顺流时，每小时船行7千米；逆流时，每小时船行1千米。既然目的是要使船停下来，究竟是7千米那么快容易停下来，还是1千米那么慢容易停呢？
那当然是越慢越容易停靠。裂缝里隐藏的学问
1954年，英国两架“彗星号”喷气客机，先后因增压舱突然破裂而在地中海上空爆炸坠毁。
起先，人们认为是材料强度不够而造成断裂，于是利用高强度合金钢来制造关键零部件。但是，事与愿违，断裂破坏有增无减。
此事引起工程技术界的高度重视，在深入研究中发现，原来高强度材料中也存在着一些极小的裂纹和缺陷，正是这些裂纹和缺陷的扩展，才产生了断裂破坏。
在此基础上诞生了一门崭新的科学，那就是断裂力学。
传统的材料力学认为材料是均匀的、连续的、向同性的。而断裂力学却认为任何材料都是不连续的、不均匀的、有缺陷的，因为材料中不可避免地会存在一些裂纹和缺陷。
它们是那样微小，即使用高精度的无损探伤仪也难以测出来。但正是这些潜伏的缺陷和裂纹，在一定的使用条件下会造成重大的断裂事故。
造成断裂的影响因素是多方面的，主要有以下几种：
疲劳断裂。在交变载荷地来回作用下，加速了材料中裂纹的扩展，最终导致材料断裂。这是一种很常见的断裂现象。
例如，要弄断一根铅丝，只要把它来回弯折几次，很快就会在弯折的地方断裂。这就是疲劳断裂，来回弯折的力叫“交变载荷”。
冷脆断裂。金属材料对温度的变化很敏感，在正常温度下的韧性材料，处于低温环境时往往会变脆，当温度下降到某个临界值时，材料的微小裂纹就会以极快的速度扩展，最后导致材料断裂。
氢脆断裂。钛合金和高强度合金钢等材料在使用中往往要接触腐蚀介质，因此，在它们的表面会发生电化学反应并产生微量的氢，这些氢原子能渗透到金属结构中去。
材料中哪里的应力最大，氢原子就往哪里跑，并聚集在那里，使该部位的应力变得更大，当聚集的氢原子达到一定数量时，在它们聚集处就会发生突然的脆性断裂。在雪地骑车的诀窍
下雪后，马路就会变成一个蹓冰场。走路不留心就会摔跤，更不用说骑车。一捏车闸，后轱辘一横，“啪”地一下连想都来不及想就摔倒在马路中间，这多么危险啊！
所以下雪的时候，最好不要骑车。
汽车是不会摔跤的，但是，汽车急刹车的时候后轱辘也会一横，使车身来个90度转弯，横在马路中间，有的时候还会跑到人行横道上，这也是非常危险的。
按着惯性的原理，刹车的时候，由于地面滑，摩擦力小，车子向前直冲，可是为什么打横呢？就像是有一股神秘的力量，从车子的侧面使劲推了它一样，车身横过来了。
其实这里面根本没有什么神秘的东西，只是摩擦力有一个不被大家重视的特点：当一个物体相对地面滑动的时候，在和滑动相垂直的方向上，摩擦力特别的小，就像上了油一样，不及滑动方向上摩擦力的1/10。车轮滚动时没有这种现象，只有车轮在地面上蹭的时候才会有这种现象。
冰雪天，本来路面摩擦力就很小，再减少10倍就更小了，横向只要有一点力就会使车辆打横。产生横向力的原因很多。例如，路面不平，后面两个车轮刹车力不均匀等。打横是十分危险的。
这种现象，不仅会发生在雪天里。高速公路上的车祸也往往是这种原因。车辆急刹车时，由于急剧地摩擦产生的高温能使路面的柏油、或轮胎上的橡胶熔化，变成一层薄薄的液体，摩擦力急剧地减少使车辆打横。
在弯曲的山路上，急刹车能使汽车从陡峭的山崖上翻滚下去。那么怎样避免这种现象呢？
雪天撒木屑或煤渣增加摩擦力是一种办法。但是骑车人或司机避免急刹车则是一个重要的措施。只要车轮在地面上滚动就一定不会产生打横的现象。
雪地骑车应该慢一点，早发现情况，轻轻捏车闸，捏一下松开，再捏一下，尽量避免车轮和地面相对滑动，这样就摔不了跤了。皮袄会给人温暖吗
天冷了，穿上皮袄不是更暖和了吗？可是，你做个实验，看看结果怎样？譬如：你拿一支温度计，把它的温度记下来，然后把它裹在皮袄里。
几小时后，再把它拿出来看看，温度计上的水银柱一点也没有上升，还是在原来的位置。
另外，你拿一支棒冰用皮袄盖好，再拿另一支棒冰放在桌子上。等到桌上的那支棒冰融化完了，再揭开皮袄看看，这一支棒冰几乎还没有开始融化。
皮袄不但没有给棒冰加热，而且还在使它保持冷却，使它融化得更慢呢。那么，为什么穿皮袄会感到温暖呢？
电灯会给人温暖，炉子会给人温暖，人体会给人温暖，因为这些东西都是热源。
但是皮袄却一点也不会给人温暖。它不会把自己的热交给别人，它只会阻止我们身体的热量跑到外面。温血动物的身体是一个热源，他们穿起皮袄来会感到温暖，正是因为这个缘故。
至于温度计，它本身并不产生热，因此，即使把它裹在皮袄里，它的温度也仍旧不变。冰呢，裹在皮袄里会更长久的保持它原来的低温，因为皮袄是一种不良导热体，是它阻止了房间里比较暖的空气的热量传到里面去。
在这个意义上，冬天下的雪，也会跟皮袄一样地保持大地的温暖；雪花和一切粉末状的物体一样，是不良导热体，因此，它阻止热量从它所覆盖的地面上散失出去。
所以，对于“皮袄会给我们温暖吗”这个问题，正确的答案应该是，皮袄只会帮助我们自己给自己温暖。如果把话说得更恰当一些，可以说是我们给皮袄温暖，而不是皮袄给我们温暖。奇迹中还生的道理
报纸上曾经有过这样一个报道，一个5岁小孩从四层楼上掉到地下室窗口的铁篦子上，竟没有摔死，真是奇迹，然而比这更奇的事还有。
第二次世界大战时，一架袭击德国的英国轰炸机突然起火。飞机后座的一名机枪手拿不到放在前舱的降落伞，又不愿意活活被烧死，便毅然从飞行高度为5500米的飞机上无伞跳下来。
他着地时的速度比高速列车还要快，但是落地后，身上只有轻微的划伤和挫伤。
前苏联有一个空军中尉驾驶飞机在和德国空军作战时被打坏后，被迫从7000米的高空跳下，由于失去知觉降落伞没有打开。落下后，20分钟后恢复知觉，骨盆骨折，但3个半月后又重上蓝天。
这些事情确实算得上是奇迹，因为有的人不小心跌倒在水泥地面就会骨折。奇就奇在他们落在理想的地形上了。5岁的小孩落在铁篦子上，铁棍砸弯了，小孩的性命保全下来了。
两位飞行员都幸运地落在深深的积雪中。那名机枪手先掉在松树丛林的枝干上，然后才掉进厚度一米多的积雪里。那名飞行员是沿着山谷的斜坡滑到积雪中的。
同样是一个碰撞，碰撞产生的力大小不一样，碰在软的东西上，碰撞力小，反过来硬碰硬，碰撞力就大。说得更准确一点，碰撞力的大小由碰撞时间决定，碰撞的时间延长一倍，碰撞力就会少一半。碰撞时间一般都非常短，但是差别也很大。
例如，落在水泥地上，如果硬碰硬则碰撞时间只有千分之几秒，而落在柔软的地面碰撞时间要达到十分之几秒。十分之几秒虽然也很短，但是比千分之几秒长了100倍，因此碰撞力也减少了100倍。这就是生命保住了的原因。
如果你从高处跳下来，减少冲击力最好的办法是，足尖先着地，然后弯曲双膝，下蹲，这样受到的冲击力，比直腿下跳要少几百倍。高台跳水，如果姿势不正确可能造成严重的内伤也是这个道理。“拐弯”的声音“当，当，当……”我国的首都北京和上海等大城市里，都装有巨大的时钟，每隔一定的时间都会响起。
如果你离开大钟的距离比较远，就会有这样的感觉：报时的钟声，夜晚和清晨听得很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见。
有人说：“这是因为夜晚和清晨的环境安静，白天声音嘈杂的缘故。”这样的解释，只对了一小部分，并不完全。你知道主要的原因是什么？是由于声音会“拐弯”。难道声音会拐弯？
声音是靠着空气来传播的。可是声音有个怪脾气，它在温度均匀的空气里，是笔直地跑。一碰到空气的温度有高有低时，它就尽拣温度低的地方走，于是声音就拐弯了。
白天，太阳把地面晒热了，接近地面的空气温度远比空中来得高，钟声发出以后，走不多远就往上拐到温度较低的空中去了。因此在一定距离以外的地面上，听起来不清楚，再远，人们就听不见这个声音了。
夜晚和清晨，刚好相反，接近地面的气温比空中来得低，钟声传出以后，就顺着温度较低的地面推进，于是人们在很远以外也能清晰地听到钟声。
声音的这种脾气，会造成很有趣的现象。在炎热的沙漠里，地面上的温度高极了，在50米至60米以内，有人在大声呼喊，只看见嘴在动，却听不见在喊什么，这是由于喊声发出后，很快就往上拐到高空去了。
相反，在北方的林海雪原里，地面的温度比起高空来低很多，声音全都沿着地面传播，因此人们大声呼叫时，能传播得很远，甚至在一两千米外也能听见。
如果某个区域接近地面的大气温度变化得很厉害，这里高、那里低，那么声音拐到空中以后又会往下拐，往往造成非常奇怪的现象。
1923年荷兰的一座军火库爆炸，在100千米至160千米之间的地区没有听到，可是在1300千米远的地方却听到了，这就是声音在空气中多次拐弯造成的现象。贴在钢轨上听火车声
要知道远处是否有火车驶来，有经验的铁路工人或旅客往往将耳朵贴在钢轨上倾听。如果听到声音，火车不久就会呼啸而来。这是为什么呢？原来，这与声音的传播速度有关。
我们知道，声音的传播是有一定的速度的。但在日常生活中，比如，你和家人面对面地交谈、欣赏电视节目等，好像声音一发出，你就听到了。这是由于声源离我们太近了。
如果声源离我们远些，比如，看远处的打桩机施工，你就不难发现，汽锤落定后隔一瞬间，你才能听到汽锤与木桩相撞的声音。
声音的传播不但有一定的速度，而且在不同的介质中，声音传播的速度是不同的。
例如：声音在空气中大约每秒钟能跑340米；声音在水中的传播速度就达到了1440米/秒；声音在钢轨中的传播速度更快，大约是5000米/秒。
而火车的时速一般为100至200千米，也就是说，火车的速度一般在60米/秒之内，比声音在钢轨中的传播速度慢得多。
如果距离我们5000米处有一列火车驶来，火车开到我们面前，需要80多秒的时间；如果站立着听，将近15秒才能听到火车的声音；如果将耳朵贴在钢轨上，只需1秒左右就能听到隆隆的火车声。
再说，声音的强度在传播过程中会衰减。声音在空气中传播，声音是传向四面八方的，衰减得很快。当你听到火车声响时，火车已临近，仓猝之间往往酿成惨祸。
而由于钢轨对声音的导向作用，声音在钢轨中衰减得较慢。当你把耳朵贴在钢轨上听到火车的声响时，你就知道火车即将驶来，这时，火车离你还很远，你是安全的。
所以，要判断远处是否有火车驶来，最简单易行的办法就是把耳朵贴在钢轨上仔细听一听。子弹和声音谁跑得快
一放枪，子弹“嗖”地飞出去了，同时有很响的声音发出。子弹在飞行的时候，不断地冲击着空气，同时伴随着呼啸声。
有人说，子弹射出枪口的速度大约是每秒900米，声音在空气中传播的速度一般是每秒340米，子弹的速度是声速的2倍多，当然是子弹跑得快。
真是这样吗？我们再来看看，子弹在飞行过程中，不断地跟空气发生摩擦，它的速度会越来越慢。可是声音在空气中的速度，一般却很少变化。那么到底是谁跑得快呢？
还是让我们来看看子弹和声音的赛跑吧！
第一个阶段，从子弹离开枪口到600米内的距离，子弹飞行的平均速度大约是每秒450米，子弹跑得比声音快得多，遥遥领先。在这段距离里，如果听到枪声，子弹早已越过了你，飞到前面去了。
第二阶段，从600米到900米的距离里，由于空气的阻力使子弹的速度减慢，子弹已经不及声音跑得快了，这时，声音逐渐赶了上来，两个赛跑者几乎肩并肩地到达900米的地方。
第三阶段，在900米以后，子弹越跑越慢，声音后来居上，终于超过了子弹。
到了1200米的地方，子弹已经累得精疲力竭，快要跑不动了，声音却远远地跑在前面了。这时候，如果你听到了枪声，子弹还没有到你的面前哩！
赛跑的结果，子弹只能获得900米以内的冠军，而最后的冠军却属于声音。火车汽笛声为何变调
自然界有各种各样的声音，有的声音高，有的声音低，我们就说它们的音调不一样。音调高的声音，振动的频率就高，例如吹哨子的声音，音高就高，听上去比较尖。
音调低的声音，振动的频率就低，例如打鼓的声音，音调就低，听起来比较低沉。
火车汽笛声的音调应该是固定的。但是，细心的人会发现，火车驶来时，汽笛声要尖一些，也就是说音调要高些。开过以后，汽笛声就变得低沉些，也就是说音调要低些。
这是什么缘故呢？问题的关键在于声源和观察者之间有相对运动。本来汽笛声有一定的频率，声波中的“疏”和“密”是按一定距离排列的。
可是当火车向你开来时，它把空气中声波的“疏”和“密”压得更紧了，“疏”和“密”的间隔更近了。
因此，相对于观察者来说，就是声音的振动频率加快了，音调也就高了，听到的声音就尖一些。
当火车离开你时，它把空气中声波的“疏”和“密”拉开了，“疏”和“密”的间隔远了，因此，相对于观察者来说，就是声音的振动频率减慢了，音调也就低了，听到的声音就变低沉了。
火车的速度越大，音调的变化也越大。天天和火车打交道的铁路工人，有着这方面的丰富经验，他们能从汽笛音调的变化，估计出火车的快慢和行驶的方向。
在科学上，当波源与观察者有相对运动时，观察者接收到的频率和波源发出的频率不同的现象，叫做多普勒效应。汽笛音调的变化是多普勒效应的一个实例。
在天文学上，根据多普勒效应，可以准确地计算出天体相对于地球运动的速度。人造卫星的运动速度也是利用多普勒效应测定的。人体血管中的血流速度也可利用多普勒效应测定。超音速飞机的“爆音”
大家知道，船在水中行驶会激起波浪，逐渐向外传播。飞机在飞行中也同样随时扰动周围的空气，使空气的压力、密度也随之发生相应的变化，并不断向外传播。
在扰动传播的过程中，已被扰动的空气，与未被扰动的空气之间有一个分界面，我们把这个分界面叫做扰动波。
因为飞机的速度有快有慢，所以扰动空气有强有弱，扰动波也有强有弱。波面前后压力有显著差别的，叫强扰动波，也叫激波。波面前后压力差别非常微小的，叫弱扰动波。
我们平常听到的飞机飞行的声音就是弱扰动波所产生的，也是通常我们讲的音波。弱扰动波的传播速度就是音速，强扰动波的传播速度就是超音速。
飞机的飞行速度在低于音速时所产生的弱扰动波在气流中的传播，就像石头投到水里一样向四面扩散，飞机前后的空气的压力差别较小。而飞机作超音速飞行时，机头、机翼、机身、机尾等处都会引起周围空气发生急剧的压力变化，产生强烈的前激波和后激波。
当前激波经过时，空气压力突然增高，经过之后压力随即平稳下降，以至降到大气压力以下。然后当后激波经过时，压力又突然上升，逐渐恢复到大气压力。前后两个激波经过时的间隔约为0.12至0.22秒。
如果飞行的高度不太高，我们就可以在激波经过瞬间，听到好似晴天霹雳的雷声或像炮弹爆炸的声音，这就是超音速飞机飞行中的所谓“爆音”。由于有前后两个激波，所以我们能够听到短促的两声爆音。
爆音与飞行高度、速度有关。在同样飞行速度下，飞行高度低，地面受激波就强，反之就弱。同样，在高度相等，飞行速度越大，激波越强，反之就小。
如果在低空作超音速飞行时，产生的爆音能震塌建筑物。灯泡为什么能发亮
1879年10月21日，美国伟大的发明家爱迪生，发明了人类历史上第一盏具有实用价值的电灯。电灯泡为人类带来了光明，需要用电，那么，它是怎样发出光亮的呢？
电线里的电流进入到很细很细的金属丝里，金属丝会产生高热，热到一定程度会发光，电灯泡就是根据这个原理发明出来的。
这种电灯泡是因为热而发光的，所以灯亮以后你千万不要用手去摸，那样会被灼伤。
我们常用的灯还有日光灯，它的发光原理和白炽灯不同，日光灯是在灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管的内壁涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。
当消耗同样多的电能时，日光灯要比白炽灯亮得多，因此日光灯省电。
手电筒也有灯泡，生活中的电筒各种各样，有带在头上的帽子电筒、日光灯电筒、收音机电筒、毛式手电筒、电筒式应急灯等。手电筒是由外壳透镜、反射镜、灯泡、电池、底座、开关几部分组成的。
它是怎样发出光的呢？原来，手电筒能发光，不只是因为它里面装有电池，还因为手电筒的外壳与灯泡和电池构成了一个完整的通路，让电流能够通过，灯泡才会发光。
不信的话，你可以把手电筒的后盖拧下来，看看手电筒还亮不亮？
我们把两节电池正负极相接放进电筒，电池的正极顶在灯泡的底部，并通过灯座与电筒外壳相连，电池的负极与底盖的弹簧相接，并通过弹簧也与外壳相连。
手电筒的筒身的外侧有一个开关，它通过一个金属片与灯座相连。向前推动开关，金属片与灯座接触，电路接通，灯泡就亮了。开关向后，金属片与灯座分离，线路断开，灯泡就不再发光。光波和电波谁跑得快
如果有人问你：“光波和电波谁跑得快？”你大概会想，当然是光波跑得快啰！谁都知道，光波是世界上跑得最快的东西，它的传播速度是每秒30万千米，1秒钟就可以绕地球跑上7圈半呢！
我们再来看看电波，电波就是电磁波，电台和电视台就是通过发射电磁波，将节目送到千家万户的。
我们一打开收音机或者电视机，就能立刻收听到或收看到远在几万千米之外的现场节目。
移动电话也是利用电磁波来传递信息的，看来，电磁波的速度也一定很快吧？是的！科学家测出：电磁波的传播速度也是每秒30万千米，一点不比光波慢！
电磁波和光波的速度相等，是一种巧合吗？当然不是！1865年，英国物理学家麦克斯韦就用他的方程组，计算出了电磁波的速度和光速相等，并据此大胆预言：光就是一种电磁波。
光怎么会和电磁波扯到一块儿去了！我们能看到光，却没有听说过能看到电台、电视台发射的电磁波。其实，这是由于它们的频率不同的缘故。
人眼能看到的电磁波只是一个很窄的范围，只有频率在4.1亿至7.7亿兆赫的电磁波才能引起人的视觉，这就是我们眼睛可以看见的可见光。
电台和电视台发射的电磁波，恰恰是频率从几百千赫到几万兆赫的无线电波。像上海人民广播电台990千赫，使用的是频率为990千赫的电磁波；而调频FM103.7兆赫，使用的是频率为103.7兆赫的电磁波。它们的频率与可见光的频率相差很远，所以眼睛根本无法看到。
既然光和电台、电视台发射的电波都是电磁波，只不过两者的频率范围不一样，而电磁波的传播速度和频率无关，因此光波和电波的速度相等就是理所当然的事情了。不停转动的走马灯
走马灯，又名马骑灯，是我国传统玩具之一，是灯笼的一种，常常见于元夕、元宵、中秋等节日。
灯内点上蜡烛，烛产生的热力造成气流，令轮轴转动。轮轴上有剪纸，烛光将剪纸的影投射在屏上，图像便不断走动。
因多在灯各个面上绘制古代武将骑马的图画，而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。
空气具有这样一个特性：当它受热以后，体积就会膨胀，因而身体变轻向上升，受冷呢，就会收缩变重而向下沉。走马灯能够自动不停地转动，就是利用空气的这种特性。
我们不妨来研究一下走马灯的构造：走马灯最主要的部分，就是会自动旋转的部分，它的构造是怎样的呢？
这往往是一只用半透明薄纸糊成的圆筒形成的纸屏，表面画着彩色的图画。圆筒的内部同普通的灯笼一样点着一支蜡烛。所不同的是这只圆筒装在灯架上一根可以转动的轴上，圆筒底部漏空可以通风，圆筒顶上装有一只纸做的风车。
粗粗一看，灯中间点着的这根蜡烛，它的作用似乎只是照亮那只会转动的圆筒形的纸屏，使人们能看到上面的图画而已。其实，除了这一点以外，它在这盏灯中间还起着一个重要的作用，它就是使这只走马灯转动的动力。
当这支蜡烛点燃后，圆筒形纸屏内部的空气被它烧热了，空气一热就上升，当上升的热空气经过纸屏顶上那只风车的时候，完全同一股风经过它一样，会把它吹得转动起来。
风车既然是连在这圆筒形纸屏上，因此也就把纸屏带着转动起来了。圆筒形纸屏内部原有的空气向上跑掉了，外面的冷空气就立刻从下面补充进去。
因此，就源源不绝地有上升的热空气去吹动那只风车，使圆筒形的纸屏不停地转动，直到蜡烛熄灭为止。躲不过的静电杀手
静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。
在飞机机体与空气、水气或灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，这时如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子。
在印刷厂，纸页之间会因静电的原因而黏合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦。在制药厂，由于静电吸引尘埃，致使药品达不到标准的纯度。
漆黑的夜晚，当人们脱尼龙、毛料衣服时，常常会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人。
在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。
摩擦能产生静电，一般情况下，这种静电是不至于置人死地的。但是，在某些特殊环境里，静电产生的火花却会酿成惨剧。
1979年年底，西北某工厂为清除试验车间地面上的油垢，用汽油浸木屑，洒在地面上进行清扫。十几位女工蹲在地上擦地板。其中有位女工穿着涤纶衣服。
当她擦到一根金属管附近时，她的身体突然对金属管放电，所产生的电火花引起了汽油与空气中氧的混合气体爆炸起火，最后酿成一场大火。
在场工作的十几个人非死即伤，而穿涤纶衣服的那位女工死得最惨。为什么会酿成这场惨剧？
原来，那位女工在擦地板时，身上的涤纶衣服因人的动作而摩擦带电，人身上带有高压静电，靠近金属管子时就容易放电。
加上洒在地面的汽油很容易挥发，汽油蒸气的浓度很大，与空气中的氧气一混合就生成了易爆的混合气体。
这场惨剧告诉我们，在那种易燃、易爆的环境中工作的人，特别要注意静电会引起的灾害。其中最主要的是防止衣服因摩擦而产生静电。下锅会膨胀的饺子
俗话说：好吃不如饺子。现在很多人都喜欢吃饺子，那么，有几个关于饺子的问题你回答得出来吗？
为什么生饺子刚倒进锅里去的时候要沉下去？这是第一个问题。
为什么饺子煮熟以后会浮起来，并且只有浮起来的饺子才是煮熟了的？这是第二个问题。
为什么饺子冷了以后，又要重新沉入锅底？这是第三个问题。你想想看，怎样回答？
生饺子倒进锅以后，它的比重比水大，所以都沉下去了。但是煮熟以后，为什么又会浮起来呢？
原来，随着炉火的加热，锅中的水和饺子都慢慢地热起来了。我们知道热的物体是要膨胀的，饺子也不例外。饺馅和饺皮吸饱了热水以后，渐渐胀起来，体积自然就增大了许多。这一点，你一定很清楚，熟饺子的确是胀得鼓鼓的，比生饺子大得多。
饺子的重量并没有增加，当体积增大以后，单位体积的重量就减小了。等到饺子煮熟，饺馅和饺皮都充分膨胀以后，它的比重就变得比水的比重还小，所以就浮起来了。吃浮起来的饺子，当然不会有夹生的了。
饺子煮熟浮起来以后，当它稍冷的时候为什么又沉下去了呢？原来膨胀快的东西，也一定收缩得快。
当水冷下来以后，饺子又收缩得快。收缩以后的饺子，单位体积的重量又增加了，它的比重又变得比水大了，所以又沉入锅底了。
南方人爱吃汤团、馄饨，煮汤团、馄饨同煮饺子的情况是一样的，道理也是一样。看看，在生活中，就连饺子沉浮这样一个小事中，也有这么多的科学道理。荷叶上滚动的水珠
你曾注意过这样的事情吗？夏天，荷叶上溅了水滴，水滴会变成一颗颗晶莹透亮的小水珠，小水珠在荷叶上滚来滚去，就像盘子里滚动着的珍珠一样。
荷叶上的水滴为什么会变成滴溜滚圆的小水珠呢？原来，水滴表面分子受到内部分子的吸引力，产生了向内部运动的趋势。这样一来，水滴的表面就会尽可能地缩小。缩小到什么程度呢？
我们知道，水滴的体积大小不变，只有在成为球体的时候，它的表面才是最小。所以，小水滴就变成球体的小水珠了。
我们再来看看小朋友爱吹的肥皂泡。肥皂泡里包着空气，肥皂泡的里外两个液面也要不断收缩，直到把里面的空气压得不能再小了，它才不再收缩。
这时候，肥皂泡就变成一个滴溜滚圆的小球。
液体表面的分子，由于受到内部分子的吸引，而使液体表面缩小的这种趋势，会使该液体表面相邻的部分产生相互吸引，这种相互吸引在物理学上被称为表面张力。我们可以通过一个简单的实验，来看看这种表面张力。
用一个铁丝的框框，上面系一根不是绷得很紧的细棉线，把它放在肥皂水里蘸一下，铁丝框上就会有一层薄薄的绷得很紧的肥皂膜。
试着将棉线一侧的薄膜用针刺破，另一侧的薄膜就会立刻缩小，棉线因为失去了一侧薄膜产生的表面张力，而在另一侧薄膜的表面张力作用下，呈现弯曲的弧形。
任何液体的表面都存在着表面张力，在这种表面张力的作用下，液体表面就好像蒙上一层绷紧的膜。
夏天，水面上常有许多小虫自由自在地跑来跑去，就是依靠水面上绷紧的这层水膜。最早测地球周长的人
据史料记载，最先测算出地球大小的人是古希腊的埃拉托色尼。埃拉托色尼，公元前275年生于希腊在非洲北部的殖民地昔勒尼。
他在昔勒尼和雅典接受了良好的教育，成为一位博学的哲学家、诗人、天文学家和地理学家。
埃拉托色尼博学多才，他不仅通晓天文，而且熟知地理；又是诗人、历史学家、语言学家、哲学家，曾担任过亚历山大博物馆的馆长。
公元前240年6月21日中午，离亚历山大城约800千米的塞恩城，今埃及阿斯旺附近，夏日正午的阳光可以一直照到井底，因而这时候所有地面上的直立物都应该没有影子。
但是，亚历山大城地面上的直立物却有一段很短的影子。
用铅垂线试验，则太阳光线与铅垂线重合，但在同一时刻，亚历山大里亚城，太阳光线却同铅垂线成7度12分的角，因而有影子照出来。
为什么会发生这种现象呢？埃拉托色尼反复地思考着这一问题。当时，人们普遍认为地球是方形的。
埃拉托色尼想，如果地球真是方形的，那么上面那种现象又怎样来解释呢？一定是因地球弯曲而产生的。他发现这7度12分恰好是一个圆周的1/50。
事实上，这7度12分就是塞恩同亚历山大里亚之间的纬度之差。经过反复的推敲，发觉只要把两地之间距离乘以50，就可推算出地球的大小。
埃拉托色尼终于求得了数据，即地球周长为46240千米。我们知道，现在所测得的球赤道周长为40076.5938千米。
按此计算，埃拉托色尼的数据比现在的数据约大15%，不过仅凭当时的条件，得出这个数据也是很难得的。罕见的联珠状闪电
闪电是一种常见的自然现象，全世界每秒钟约发生100次闪电。我们常见的闪电叫线状闪电，除了线状闪电之外，还有其他类型的闪电，例如带状闪电、球状闪电和联珠状闪电。
带状闪电与线状闪电相似，只是亮的通道比较宽，看上去好像一条较宽的亮带。球状闪电一般发生在线状闪电之后。它是一个直径为20厘米左右的火球，发出红色或橘黄色的光，偶然发出美丽的绿色。
球状闪电一般维持几秒钟。火球在空中随风飘移，喜欢沿着物体边缘滑行，还能穿过缝隙窜入室内。球状闪电会发出嘶嘶的声响，当它行将消失时会发出震耳的爆炸声。
1962年7月22日傍晚，几位气象工作者正在泰山顶上工作，突然一声巨响，一个直径约15厘米的殷红色火球突然从窗户中窜入西厢房内，在室内以每秒2至3米的速度轻盈飘移，几秒钟后经烟囱逸出。在它离开烟囱的一瞬间，发生了爆炸，使室内的油灯熄灭，暖水瓶胆被震为碎片。火球经过的床单上，留下了焦痕。
各种闪电中，最罕见的闪电是联珠状闪电，世界上绝大多数人都未曾见过它。这种闪电形如一串发光的珍珠从云底伸向地面。
1916年5月8日，在德国德累斯顿城市的一所钟楼上空，曾发生过一次联珠状闪电，不少人看到了它，并作了记载。人们首先看到了一个线状闪电从云底伸下来，击中钟楼；其后，人们看见线状闪电的通道变宽，颜色也由白变为黄色。
不久，闪电通道渐渐变暗，但整个通道不是在同时间均匀地变暗，因此明亮的通道变成了一串珍珠般的亮点，从云底垂挂下来，美丽动人。人们估计亮珠有32颗，每颗的直径有5米，亮珠之间的连线隐约可见。之后，亮珠逐渐缩小，形状变圆；最后，亮度愈来愈暗，终于完全熄灭。
由于联珠状闪电出现的机会极少，维持的时间也很短，因此，人们对这种闪电的成因研究得很少，形成的原因尚不清楚。连接两节车厢的“铁手”
火车的车厢连接处，都有一个与人手相似的挂钩，叫做“詹氏车钩”，那么这个詹氏是谁呢？他就是美国伊利·汉尔顿·詹内。
1867年的一天，詹内心情沉重地从火车货运站走出来。他和货运站的工人刚才装完货物后，用铁链子连接了几十节车厢，费了好大劲才连接好，却拖延了时间，老板大发雷霆，当即有几个工人被解雇了。詹内的手也在连接车厢时，因慌乱挤伤了。
那时候，连接火车的各个车厢，是用铁链子拴住的，需要分开时，就解开铁链子。工人爬上爬下，缠来绕去，不但非常吃力，还常常耽误开车时间。能不能想个办法，使各车厢的连接变得又牢固又简单呢？詹内想出了几种改进办法，试验后，结果都失败了。
这天，詹内一边走，一边又想着实验失败的原因。突然，一群孩子挡住了他的去路。这群孩子们正在做有趣的游戏。先是互相追逐，很快又变成两人一对，两人一对，面对面，胳膊伸直，手指弯曲着勾连在一起，身子向后倾斜，转圈儿。
詹内惊异得差点儿叫出声来，“像两只手这样勾连起来！要像两只手这样勾连起来！”詹内下意识地把自己的两只手钩在一起，用力地往两边扯，这不是可以用在连接车厢上吗？
回到家中，詹内便开始动手用木头制作手的模型，模型的手指弯曲着，能钩在一起。他想用这个办法解决车厢连接问题，但因最初设计的“手”不能活动，在实际中不能应用。他毫不动摇，一次又一次制作，一次又一次改进，终于制做出了火车自动车钩。
自动车钩是就像两只巨手，安装在每节车厢的两头。“铁手”的掌心有一个机关，两只手一接触，撞动机关，两只手便牢牢地握在一起。要想分离开，就启动另外的机关，两只‘“铁手”便又很容易地松开。
从此以后，火车每节车厢的两头都长出了一双巨大的“铁手”。无论是载着旅客的车厢，还是装着各种货物的车厢，都手拉手地日夜奔驰在铁路线上。为铁路运输提供了极大的方便。
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