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Q1 有没有什么办法在雪后结冰的路面上行走但不容易滑倒?
Q2 鸡蛋壳为什么会有不同的颜色?
Q3 为什么车下坡或者是电梯下降会感到心悸?
Q4 汞可以做导线嘛?
Q5 为什么彩色的塑料(手办等)会晒褪色?
Q6 那么鸡蛋是吃新下的好还是放一段时间的好呢?
Q7 蒸好的馒头表面为什么有一层光滑的馒头皮?
Q8 为什么市面上卖的小包某芋爽,在拆封的时候红油容易在不经意间溅出来,有什么办法解决吗?
Q9 我们可以在月球上建核电站,通过无线电传输到地球吗?
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Q1
有没有什么办法在雪后结冰的路面上行走但不容易滑倒?
by 因害怕滑倒而小心翼翼地走路的人
答:正经建议:建议把重心放低,走路时屈着腿会好一点,尤其是眼睛不能看手机,不能走神,要集中精力;可以**使用外八字的走路方式,腿也不要分得很开,与肩同宽(模仿企鹅)**。同时,小步慢走,交替蹭行,不要急转弯或者突然停下来。走路时,尽量选择没有结冰的路面。冬天冷,大家喜欢把手插在兜里。不过,走滑的路时,两只手不要放在口袋里,双手在外面来回摆动可以保持平衡。
不正经建议:但是笔者更喜欢滑着走,两手张开,脚不离地,挪着走,除了比较费鞋就没摔过!(叉腰嘚瑟)或者穿钉鞋。
b y 蓝多多
Q.E.D.
Q2
鸡蛋壳为什么会有不同的颜色?
by 匿名
答:影响蛋壳颜色的因素有很多,比如饲养方式、饲料成分、母鸡年龄、营养水平、疾病等。但是,最主要的因素还是遗传,母鸡的品种决定了蛋壳的颜色。影响蛋壳颜色的主要成分包括原卟啉IX、胆绿素以及它们的锌螯合物。其中,胆绿素会让鸡蛋变成蓝色或绿色,而原卟啉则会把鸡蛋染成红褐色。这些色素的合成很大程度上受到遗传因素的影响,因为从饲料中获得的色素,很难沉积到蛋壳中。不过,关于具体是哪些基因在起作用,目前还没有定论,这可能是一个复杂的遗传问题。
by Sid
Q.E.D.
Q3
为什么车下坡或者是电梯下降会感到心悸?
by 范文波
答:如果你出现了类似的问题,不必慌张,这是一种正常的生理反应,与身体健康没有直接的关系。车下坡或者电梯下降时,突然的加速度会让人产生失重感,惯性的作用会让内脏器官稍微向上移动,引起交感神经兴奋,导致肾上腺素分泌增加、心率加快,这种心跳的突然加速会让你感觉到心脏不适,产生心悸的感受。
同时,我们的耳朵中的前庭器官也对感知加速度变化起到了关键的作用。耳石器是前庭系统中负责感知直线加速度和重力变化的部分,当身体加速度改变时,耳石(类似小颗粒)惯性大,运动滞后,会压迫毛细胞并引发其偏折,毛细胞将机械信号转化为神经信号发送给大脑,从而我们能感知方向和速度的变化。失重的瞬间,前庭系统感知到了下降的加速度,但是其他器官可能没有感受到,导致信号发生矛盾。异常的信号可能刺激迷走神经,从而引发心率的变化。
参考资料:
Kandel, E. R., et al. (2000). Principles of Neural Science (4th edition). by Sid
Q.E.D.
Q4
汞可以做导线嘛?
by 郭香蕉
答:可以,并且汞在极低温下是超导体。导线就是导通电流用的,因此只要是金属,都可以做成导线。只不过在常温常压下,汞是一种液体,想要把它做成传统意义的导线,在技术上有难度,需要一个合适的“容器”包裹住它。
然而汞还有另外一个特点,就是它在4.2K时是超导体。荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)首次发现了超导现象,研究对象就是汞。1911年春,昂内斯加入到低温下金属电阻的研究中。当时,物理学界对于金属电阻随温度降低的行为有不同的理论预测。昂内斯决定用实验来解决这些争议。1911年4月8日,昂内斯进行了一个具有历史意义的实验,他测量了水银的电阻随温度的变化曲线。实验中,当温度降至4.2K时,他观察到水银的电阻突然消失了,这是一个连他自己都无法相信的结果。昂内斯将这种现象命名为超导电性(superconductivity)。超导现象的研究对于推动物理学前沿探索、提高能源传输效率、发展高速交通和先进医疗设备、促进量子计算技术进步以及实现清洁能源和环境保护等方面都具有重大意义。从这个方面说,汞是超导界的大功臣呢,当然可以做导线。
by opzk
Q.E.D.
Q5
为什么彩色的塑料(手办等)会晒褪色?
by 匿名
答:其实是紫外线的影响,紫外线可以破坏塑料表面分子的结构,导致颜色变黯淡甚至褪色,同时暴露在阳光底下温度会升高,温度会加速塑料分子的分解和氧化,导致颜色改变。我们都知道紫外线可以杀菌消毒,它的原理是紫外线处于光波频率较大的位置,频率越大能量越大,所以它可以破坏分子结构,使蛋白质变性。同理,紫外线可以破坏塑表面的结构分子,使其分解变色。
by 蓝多多
Q.E.D.
Q6
那么鸡蛋是吃新下的好还是放一段时间的好呢?主要考虑营养以及对人体的好处,和ph值有关吗?
by botong
答:从营养价值来看,冷藏7到10天后的鸡蛋,其蛋白质、矿物质和碳水化合物几乎没有变化。但是蛋黄中含有较多的不饱和脂肪酸,这种类型的脂肪容易因接触空气或时间延长发生氧化,导致脂类利用率和功能性降低。鸡蛋中包含了所有的脂溶性维生素和水溶性维生素,冷藏一段时间后,其维生素A、维生素D、维生素B1含量没有什么变化,但维生素B2、烟酸和叶酸会有少量的损失。从酸碱性的角度来看,新鲜的蛋清偏中性,而存放一段时间的鸡蛋偏碱性。适度的碱性可能有助于中和胃酸,从而更容易消化。
不过,不必过于纠结选择哪种鸡蛋更好,无论是新鲜鸡蛋还是冷藏7到10天的鸡蛋,它们的营养价值都很高,都是优质的营养来源。
by Sid
Q.E.D.
Q7
蒸好的馒头表面为什么有一层光滑的馒头皮?
by DDDDDDD
答:说到馒头皮的形成,就不得不先聊聊馒头的发酵过程。发酵时,面粉与酵母、水混合后,酵母在面团中开始活动。开始的时候氧气充足,酵母会快速繁殖并释放大量的二氧化碳。随着氧气被消耗殆尽,酵母进入厌氧发酵阶段,继续产生少量的二氧化碳和酒精。
随着发酵的进行,气体在面团中形成气泡,导致面团膨胀。馒头表面的气泡壁会随着气泡的膨胀变得越来越薄,直到破裂。破裂后的气泡壁在表面张力的作用下重新融合,形成一层均匀的表皮,这就是馒头的原始表皮。
在这层表皮的形成过程中,温度和水蒸汽起到了至关重要的作用。蒸馒头的时候,热量是从外向内传递,面团表皮会最先接触热量,其中的蛋白质和淀粉会首先发生变形或糊化,形成一种具有一定强度的凝胶网络结构(即馒头皮)。这一过程使表皮变得坚韧且光滑,能够有效地防止内部气体的快速逸出,并帮助馒头继续膨胀。
F.M. Vanin, T. Lucas, G. Trystram,Crust formation and its role during bread baking, Trends in Food Science & Technology, Volume 20, Issue 8,2009, Pages 333-343,ISSN 0924-2244. by Sid
Q.E.D.
Q8
为什么市面上卖的小包某芋爽,在拆封的时候红油容易在不经意间溅出来,而且z方向难以捉摸,有什么办法解决吗?
by yyy
答:某某爽十年老粉来现身说法了!先上现在每次开袋都不溅油小妙招🕶👇
现在开某某爽都会习惯性把里面的素毛肚和红油都挤到远离开口的位置,然后以迅雷不及掩耳之势先开个小口子,然后再斜着包装袋撕开大口子,或者在捋完袋中物后慢慢撕开大口。
ok小妙招介绍完毕。我们来一起了解一下,为什么会溅油以及这个溅油方向该如何预判呢?首先,红油作为一种液体,在包装袋内受到挤压时,由于液体的流动性,会寻找压力的释放路径,也就是我们撕开的包装开口处,从而容易溅出。另外,液体的表面张力使得红油在封闭的包装内部会形成一层薄膜,当包装被撕开时,这层薄膜会被破坏,然后红油溅出。而且,当我们越用力捏着包装袋中的素毛肚或其他空腔位置时,红油就会飞得越高越远。因为此时的内外压强差变大,这就导致开包装时,内部压力被迅速释放,这个“迅速”就体现在了红油飞溅的高与远上。而如果先开一个小口,这样的作法可以先减少红油的出口面积,降低红油溅出的可能,且给了红油一定时间调整它表面张力的时间,同时让压力达到逐步释放的效果(慢撕包装同理)。
以上。祝题主能穿着干净白衫愉快吃爽(๑•̀ㅂ•́)و✧
by 4925
Q.E.D.
Q9
我们可以在月球上建核电站,通过无线电传输到地球吗?这样没有后顾之忧。此致 廖云云
by 墨之
答:无线电传能(WPT)与无线电通讯不同,后者只需极少量无线电信号到达目的地即可,而前者要求无线电大部分电磁能量到达接收器的位置。因此需要尽力降低电磁波在地月间传输的损耗与发散。
首先,地球的电离层会强烈反射低频(10MHz)无线电波,我们需要选择频率在30MHz以上波段的无线电波进行能量传输。
其次,无线电波在地月距离km,这么大的空间尺度并非平行光,而是能量向各个方向都有传播的曲面波。假设我们在地表建造了半径km的圆形接收器,接收器所张成的半锥角很小。
对于球面波,接收的能量占发射总能量的比例
也就是说,只有四十亿分之一的能量能到达接收器。通过工程的角度可以增加辐射的方向性,使更多比例的能量到达接收器,但是这是代价极其高昂的,下面用半波天线阵列和抛物面天线为例粗略地估算一下工程难度:
天线阵列的辐射极角分布如上图所示。其主瓣张角由下式决定:
这意味着对于30MHz(波长10m)的无线电我们需以10m的间隔建造约十万条半波天线才能使得将能量在极角方向大部分落在接收器上。(这个阵列的长度约1000km,超过了月球半径的一半QAQ)。同时方位角方向辐射依然均匀分布,这意味着上述阵列仅仅将传能效率提高到量级。
我们还可以使用方向性更好的抛物面天线。其半功率角宽度与口径的关系为。这意味着对于上述电波,若想使辐射大部分到达接收器,其口径也要在1000km量级,实现难度有点大~
同时目前天线的功率也很难满足我们的需求,例如目前大功率半波天线的辐射功率最高只在百瓦量级,即使是十万条半波天线组成的阵列总功率也只有万千瓦量级与核电站功率(百万千瓦)相差甚远。 实际上,远距离的无线电能传输目前是一个技术难题。目前无线电传能的最远记录是NASA在2008年的微波无线传输实验,他们在148km的空间尺度上实现了20W的传输功率。但是其传输效率不足0.1%,输出功率仅达到微瓦量级。这是电磁波在自由空间中传播时的性质所决定的。因此若想实现核电站级能量尺度、地月距离空间尺度的无线能量传输目前希望较为渺茫。
虽然地月系统内无线电传能技术困难重重,但是当我们把目光放宽到太阳系时就会发现:日地系统就是上述问题的一个解!太阳核聚变反应释放的能量,通过电磁波(可见光以及红外、紫外波段为主)传输到地球。虽然地球仅仅接收了太阳向外辐射总能量的22亿分之1。但是太阳的功率实在是太大,达到10²³kW,相当于1.73亿个百万千瓦级电厂发出的总功率!这就使得人类可以直接利用太阳辐射能。
参考文献:
郭硕鸿. 电动力学[M], 第三版. 北京:高等教育出版社, 2008:161-176. 刘戈珺. 抛物面天线的电磁脉冲耦合分析[D]. 西安电子科技大学, 2022:7-15. 刘耀,肖晋宇,赵小令,等.无线电能传输技术发展与应用综述[J].电工电能新技术,2023,42(02):48-67. by 渣渣昊
Q.E.D.
本期答题团队
opzk、Sid、渣渣昊、4925、蓝多多
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编辑:Sid