数学与应用数学(二)班 201110520210 郭燕 (1).doc

班级：数学系数本（二）班 学号：201110520210 姓名： 郭 燕 (一)六角形的雪花晶体： 晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外形的固体。晶体通常呈现规则的几何形状，其内部原子的排列十分规整严格。现象： 仔细观察纷纷扬扬的大雪,你就会发现一种奇特的现象:漫天飞舞的雪花,虽然形状各异,但雪花都呈现六角形的规则图案.在我国：早在公元前一百多年的西汉文帝时代,有位名叫韩婴的诗人,他写了一本：在书中明确指出,”凡草木花多五出,雪花独六出.”意思就是指雪花是呈现六角形的。现象分析： 它是水蒸气在空气中冻结时形成的冰的晶体。晶体是由分子、原子或离子按一定的规律重复排列而成的固体。晶体具有天然规则的几何形状，它的外形是有若干个平面组成的。雪花的六角形结构是所有形成雪花的水分子由六角形的结合键所决定的。一旦原始晶体形成，水蒸气分子就会扩散和集合到晶体的这些角上，这样，晶体开始向外生长而形成分支。雪花晶体为什么生成这一种特殊的图案而不是其他的图案？这是由下落速度、温度和水蒸气分子的特性决定的。这个晶体并非是从云层中降下时产生的，而是在云层中就已经形成的。0摄氏度以下的云层中的水粒会冻成冰晶。最初形成的冰晶是球形的，吸收周围的水分而成长，球形的表面就出现了多个面。如果这些面都以同样的速度成长，就形成了接近球形状态的雪结晶。但是，物质形成结晶时，都是稳定形状的结晶。也就是说，为了有稳定的组合，因而产生出如蜂窝般正六角柱的形状，形成冰的结晶。这个结晶在成长的阶段，受到周围温度和湿度的影响，有的会纵向延伸，有的会向横向延伸。横向延伸的，六角形的角容易凝聚成水蒸气，这个部分延伸，就形成了美丽的六角形结晶。（二）服装的颜色现象： “冬不穿白，夏不穿黑。”这是人们从生活实践中总结出来的经验，你知道它包含的科学道理吗？现象分析： 太阳不仅给人们送来光明，而且还送来了大量的辐射热。对于辐射热来说，黑色也是只吸收，不反射，而白色正好相反。白色的东西能够反射所有颜色的光线，因此看起来就是白色的；而黑色的东西却能吸收所有颜色的光线，没有光线反射回来，所有看起来就是黑色的了。一般说来，深色的东西，对太阳光和辐射热，吸收多，反射少；而浅色的东西，则反射浅蓝、浅黄等，这些颜色能把大量的光线和辐射热反射掉，使人感觉到凉爽；冬季穿黑色和深蓝色的衣服最好，它们能够大量地吸收光和辐射人自然就感到暖和了。（三）氢气球现象： 日常生活中，我们经常逗小孩用气球。而用氢气充满的气球能飞上天空，二氧化碳和水蒸气充的气球却不能，什么原因导致的呢？氢气球上升到一定高度时往往会自动破裂掉，这是什么原因导致的？现象分析： 因为氢气球排开空气的重力大于氢气球自身重力，氢气球受到的浮力大于自身的重力，可以拓展一下，我们在日常生活中吹得气球为什么不能飞上天空，因为我们吹的气含有大量的二氧化碳和水蒸气，这两者的密度都比空气的密度大。氢气球上升到一定高度时往往会自动破裂掉，因为随着高度的增加，气压会减小，氢气球内的气压是不变的，当氢气球升空时，外界气压会减小，氢气球内的气体会向外压，所以体积会增大，当上升一定高度时，氢气球会因为体积太大而涨破。（四）室内洒水现象： 炎夏酷暑，在屋内地上洒些水便觉得凉爽些，而在太阳直射的马路上洒水反觉得闷热，为什么？现象分析： 可以反射部分光线（光线中的红外线具有热效应，将其反射后可降温），蒸发吸热 室内地面温度和室温差不多，洒水后水蒸发降温，使室温降低。 但路面温度高，气温低一些，洒水后水蒸发成热的水蒸气，又对流上来，使气温不降反升，同时还增大了空气的水汽饱和度，使人身上汗液难以蒸发，人就感觉又闷又热。 室内是相对封闭的，洒水后水蒸发降温，使小环境的温度降低。而路面是开放的，对温度的降低就影响很小了，反而由于增大了空气的水汽饱和度，使人身上汗液难以蒸发，人就感觉又闷又热。（五）无声杀手次声波： 低于20赫兹的声波是人耳听不到的，被称作“次声波”。现象： 1964年10月，我国成功地爆炸了第一颗原子弹。在新闻公布报发布之前，世界各主要通讯社就抢先发布了这次核爆炸的新闻。他们的消息来自何方？当然，这不是由于我们失密，而是设在世界各地的次声监听站收到了核爆炸所发出的强烈的次声波，从而得知中国进行了核爆炸。现象分析： 次声波为何能将核爆炸消息传到千里之外？低于20赫兹的声波是人耳听不到的，被称作“次声波”。人耳能听到声音的范围在20-20000赫兹。而频率在10的4次方到20赫兹的属于次声波，常人是听不到的。根据c=f，次声波的波长很长，所以次声波具有很强的穿透力。不仅可穿透空气、海水、建筑物，还可穿透飞机、坦克等。当次声波穿透人体时，可能使人产生头晕、恶心、耳鸣，破坏大脑神经系统造成大脑损伤，对心脏也有很大影响。 由于次声波的频率与人及生物体主要器官的固有频率十分接近，人及生物体的主要器官就会不由自主地产生共振，次声波通过共振作用，能对人体或生物产生不良影响甚至杀伤作用。这是因为人躯体的固有频率约为7到13赫兹。头部固有频率为8到12赫兹，腹内脏固有频率约为4到6赫兹。 这些频率刚好在次声波频率范围内，这些次声波作用于人体时，使人的部分机体产生强烈的振动，甚至共振，使得肌肉颈、全身颤抖、呼吸困难，甚至血管破裂、内脏损伤，直至丧命。这所谓次声波武器就是利用这一原理来对人体产生影响和杀伤作用的一类新概念武器。由于人听不到、看不见、摸不着次声波，所以又有人把次声波武器称之为“无声杀手”“哑巴武器“等（六）乘飞机时为何要嚼东西压强： 压强是表示压力作用效果（形变效果）的物理量。在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕（这是为了纪念法国科学家帕斯卡而命名的）现象： 当你登上民航客机不久，航空小姐就会彬彬有礼地送上口香糖之类的东西。这是否仅仅是一种礼貌周到的服务呢？其实这中间有一定的物理知识哦。现象分析： 我们知道，在一定的温度下气体的压强与气体的密度是称正比的。飞机起飞时，有竖直向上的加速度，机舱内的气体由于惯性将向下部沉降，形成一种新的分布状态，以保证各部分气体随飞机一起向上加速。这时，机舱底部压强增大，上部的压强将减少，形成一种梯度分布。同样，当飞机降落时，如果有竖直向下的加速度，气体将向机舱上部涌去，机舱内部气体将形成上大下小的梯度分布。因此，无论飞机是起飞还是降落，只要有竖直方向的加速度，机舱内压强就会发生变化，并以舱底和舱顶的变化最为剧烈。而人耳以鼓膜为界，通过外耳与外部气体相连，鼓膜内面是中耳，有成鼓室，它通过耳咽管与咽部相通。在飞机加速起降过程中，鼓膜的外表面受外部气压的作用，而这一压强是变化的。如果人紧闭嘴巴，鼻子的呼吸直接与肺部相通，那么，闭合的咽部和声门到口腔和耳朵鼓膜之间将形成一个封闭系统，其压强就不能随外部气体迅速变化。如果外部压强大于内部压强，鼓膜就要向内凹入，反之，若，若外部压强小于内部压强，鼓膜将向外凸出。无论是那种情况，耳朵都会有鼓胀感，随之还会有耳鸣头晕的现