趣味物理学问答(全新修订版)/别莱利曼趣味科学作品全集

第一章 力学

 1.1 比米更大的长度单位

 1.2 升和立方分米

 1.3 最小的长度单位

 1.4 最大的长度单位

 1.5 轻金属，比水还轻的金属

 1.6 密度最大的物质

 1.7 无人岛上

 1.8 蜘蛛丝的重量

 1.9 埃菲尔铁塔模型

 1.10 手指上的1000个大气压

 1.11 昆虫能产生10000个大气压？

 1.12 河上的桨手

 1.13 系在气球上的旗子

 1.14 水面上的波纹

 1.15 瓶子和轮船

 1.16 惯性定律和生物

 1.17 运动和内力

 1.18 摩擦是一种力

 1.19 摩擦和动物的运动

 1.20 绳索的拉力

 1.21 马德堡半球

 1.22 弹簧秤

 1.23 在秤盘上蹲下

 1.24 在气球里

 1.25 瓶子里的苍蝇

 1.26 麦克斯韦摆轮

 1.27 火车上的木工水平仪

 1.28 蜡烛火焰的偏移

 1.29 被折断的杆

 1.30 两根弹簧

 1.31 杠杆

 1.32 在秤盘上

 1.33 垂弛的绳子

 1.34 被困的汽车

 1.35 摩擦力和润滑剂

 1.36 掷向空中和沿着冰面

 1.37 物体降落

 1.38 延迟跳伞

 1.39 朝哪个方向扔瓶子？

 1.40 抛出车外

 1.41 三枚炮弹

 1.42 抛物的轨迹

 1.43 炮弹的最大速度

 1.44 跳水

 1.45 位于桌沿上

 1.46 在坡面上

 1.47 两只球

 1.48 两个圆柱体

 1.49 天平上的沙漏

 1.50 漫画中的力学

 1.51 滑轮上的重物

 1.52 圆锥体的重心

 1.53 在降落的电梯舱内

 1.54 向上加速落体

 1.55 水中的茶叶

 1.56 秋千上

 1.57 引力的悖论

 1.58 铅垂线的方向

第二章 液体的性质

 2.59 水和气体

 2.60 最轻的液体

 2.61 阿基米德的命题

 2.62 水的压缩性

 2.63 向水射击

 2.64 水中的电灯泡

 2.65 漂浮在水银中

 2.66 陷入流沙中

 2.67 液体成球形

 2.68 水珠的重量

 2.69 液体在毛细管中的高度

 2.70 在倾斜的管中

 2.71 移动的两滴液体

 2.72 沉底的木板

 2.73 表层张力消失

 2.74 表面压力

 2.75 自来水龙头

 2.76 流速

 2.77—78 与浴缸有关的问题

 2.79 水旋涡

 2.80 春汛和枯水期

 2.81 波浪

第三章 气体的性质

 3.82 空气的第三种主要成分

 3.83 最重的气体

 3.84 人能承受20吨的压力吗？

 3.85 呼气时所用的力

 3.86 火药气体的压强

 3.87 倒置水杯中的水

 3.88 飓风和蒸汽

 3.89 哪个含氧气更多些？

 3.90 水中的气泡

 3.91 为什么云层不会掉落？

 3.92 子弹和球

 3.93 称出气体的重量

 3.94 模仿大象

 3.95 在平流层中气球吊篮里的压强

 3.96 向气球的悬篮中导入绳子

 3.97 悬挂在天平上的气压计

 3.98 空气中的虹吸现象

 3.99 真空中的虹吸现象

 3.100 气体的虹吸现象

 3.101 用抽水机向高处汲水

 3.102 气体的流动

 3.103 无功耗发动机的设计方案

 3.104 开水灭火

 3.105 储罐问题

 3.106 大洋底部的小气泡

 3.107 真空中的锡格涅水车

 3.108 干燥空气和湿润空气的重量

 3.109 最大真空度

 3.110 “真空”是什么

 3.111 大气为什么存在？

 3.112 没有将储气罐充满的气体

第四章 热现象

 4.113 华氏温度计的由来

 4.114 温度计上刻度的长度

 4.115 测量750℃的温度计

 4.116 温度计上的度数划分

 4.117 钢筋混凝土的热膨胀率

 4.118 热膨胀率最大的物体

 4.119 热膨胀率最小的物质

 4.120 一些反常的热膨胀

 4.121 铁板上的洞

 4.122 热膨胀的力量

 4.123 水管里的小气泡

 4.124 空气的流动

 4.125 雪和木头的导热率

 4.126 铜器皿和生铁器皿

 4.127 冬天涂上泥子的窗框

 4.128 在有炉火的房间里

 4.129 河底的水

 4.130 河水的结冰

 4.131 为什么上层的空气要比下面的冷？

 4.132 加热的速度

 4.133 火焰的温度

 4.134 为什么钉子在烛火中不会熔化？

 4.135 什么是“卡路里”？

 4.136 对三种状态下的水进行加热

 4.137 加热1立方厘米的铜

 4.138 比热容最大的物质

 4.139 食品的比热容

 4.140 熔点最低的金属

 4.141 熔点最高的金属

 4.142 受热的钢材

 4.143 放在冰里的水瓶子

 4.144 冰能够沉到水底吗？

 4.145 管道里水的结冰

 4.146 冰到底有多滑

 4.147 冰熔点的降低

 4.148 干冰

 4.149 水蒸气的颜色

 4.150 水的沸腾

 4.151 蒸汽加热

 4.152 手里沸腾的茶壶

 4.153 炸的和煮的

 4.154 手里的热鸡蛋

 4.155 风与温度计

 4.156 “冷墙定律”

 4.157 木柴的燃烧值

 4.158 火药和煤油的燃烧

 4.159 火柴燃烧的热量

 4.160 用熨斗清除油斑

 4.161 食用盐的可溶性

第五章 声现象与光现象

 5.162 雷声

 5.163 声音与风

 5.164 声波的压力

 5.165 为什么木门挡住了声音？

 5.166 声音的折射镜

 5.167 声音的折射

 5.168 壳状物里的声音

 5.169 音叉和共振器

 5.170 声波到哪里去了？

 5.171 光线的可见度

 5.172 日出

 5.173 电线的影子

 5.174 云的影子

 5.175 在月光下读书

 5.176 黑色的丝绒和白色的雪

 5.177 星星和烛火

 5.178 月亮的颜色

 5.179 为什么雪是白色的？

 5.180 擦亮的靴子会闪光？

 5.181 阳光和彩虹中有几种颜色？

 5.182 穿过带颜色的玻璃

 5.183 金子颜色的变化

 5.184 白天和夜晚的照明

 5.185 天空的颜色

 5.186 生命在宇宙空间中的传播

 5.187 红色信号灯

 5.188 折射率与密度

 5.189 两种透镜

 5.190 地平线附近的光

 5.191 用孔板做的“放大镜”

 5.192 太阳常数

 5.193 什么东西最黑？

 5.194 太阳的温度

 5.195 宇宙空间里的温度

第六章 其他一些问题

 6.196 磁性金属

 6.197 磁体的分类

 6.198 秤盘上的铁块

 6.199 电磁引力和斥力

 6.200 人体的带电现象

 6.201 灯丝的电阻

 6.202 玻璃的电阻

 6.203 频繁开灯带来的后果

 6.204 灯丝

 6.205 闪电的长度

 6.206 线段的长度

 6.207 在电梯上

 6.208 《小棍子》的用途

 6.209 两个城市

 6.210 海底的瓶子

 6.211 约翰松背标尺

 6.212 封闭瓶子里的烛光

 6.213 测温计年表

 6.214 温度计的发明者

 6.215 地球的质量

 6.216 太阳系的运行

 6.217 向往飞向月球

 6.218 失重状态下的人

 6.219 开普勒第三定律

 6.220 永恒的运动

 6.221 人类机体和热源

 6.222 流星为何会发光？

 6.223 工厂区的雾

 6.224 烟，尘，雾

 6.225 月和云

 6.226 水分子的能量

 6.227 绝对零度下的热运动

 6.228 我们能制造出绝对零度环境吗？

 6.229 什么是真空

 6.230 宇宙物质的平均温度

 6.231 千万分之一克

 6.232 一升酒精在大海里

 6.233 气体分子之间的距离

 6.234 氢原子的质量和地球的质量

 6.235 分子的大小

 6.236 电子和太阳

 6.237 宇宙的大小

  【题】为什么天空在正午的太阳下是蓝色？为什么太阳在落山时是红色？

  【解】“天空是因为大地才如此蔚蓝。”

  ——屠格涅夫

  太阳光照在大气层上的是一片白光。但是当我们的眼睛仰视天空的时候看到的光，是经过大气中的空气分子和尘埃散射后的光。空气分子和尘埃将波长较短的蓝光散射开来，而波长更大的光线则“绕过”了这些微粒直接射到地面上。也就是说，蓝光最易被大气捕获，而红光穿透大气层的能力最强。

  白天，我们仰望天空，天空散射出蓝光，于是我们看到的天空也就变成了蓝色。早晨或者傍晚日出或者日落时，阳光几乎与地平线平行射人，需要穿过较正午时厚得多的大气层，只有红光能够透过，于是我们看到的太阳便呈现出红色。月全食时情景也是这个原因：

  月亮的边缘被穿过厚厚大气层的红光照亮，出现了一道红边儿。

  这种现象在基恩斯的《宇宙的运动》中被解释得很清楚：

  “想象一下，我们站在码头上观察汹涌而来的海浪不停撞击码头的铁柱子的情景。那些相对于柱子来说很大的浪在瞬间就越过了柱子继续着自己的奔涌，好像那些柱子从来没有存在过一样。

  但是对于那些细浪和涟漪来说，铁柱子就是一个不可避免的障碍了。当细浪撞上铁柱，很快就被打回来，分散成无数更细的波纹四散而去。按术语来说，也是一种‘散射’。所谓障碍的那些铁柱对长波没有任何影响，却可以使细浪散射。

  这个波浪的例子可以作为我们解释太阳光穿过大气层的模型。在星球和星际空间里存在着无数以气体分子、灰尘、水滴等形式存在的障碍物。形成大气层，就像码头上的铁柱子一样。太阳光的传播就像海浪一样。我们知道，太阳光是由七种光波组成的。每一种光波都有不同的波长：红光的波长最大，而蓝光的波长最短。聚合起来的各种光穿过大气层就像混合着波涛细流的海浪涌向码头铁柱一样。像巨浪一样的红光刚好可以跳过这些障碍物；而像蓝光这样的细浪就会被散射到各个方向。

  这些蓝光被各种不同的灰尘反复散射。最终通过曲折的道路进入人眼。也可以说太阳的蓝光是从四面八方被我们看到的。这一切使得天空看起来是蓝色的。而跳过障碍物的红光直接就落到了我们眼中。”

  而美国的气象工作者用下面的方式解释天空不同色彩的原因：

  “天空的颜色取决于不同的光波到达观察者的相对亮度。这个亮度又依次取决于单位大小和数量的灰尘粒子对其的散射能力。如果大气中的粒子数量很少且体积很小，那么天空就会出现天蓝色。

  相反，如果粒子的数量和体积增加了（比如在干燥多风的天气）或者只是体积有所增加（由于湿度的增加），那么相对波长较短的光波衰弱得就会更加明显，天空就会按照波长依次出现绿色、黄色、甚至红色的情况。最终，如果粒子十分巨大，将所有光波散射开来，天空将呈现出白色。

  综上我们已经可以理解为什么早晨和傍晚时天空会出现不同的颜色：在离地平线较近的地方，是红色，稍高一点是橙黄色，再向上是绿色和蓝绿色。这里所说的高度的影响，是指太阳光线在穿过天空不同区域的大气层到达观察者的眼睛时，途中所遇到的尘埃粒子的数量和大小是不同的。”

  观察傍晚天空的颜色可以起到很好的天气预报的作用。傍晚天空出现红色，则说明即将到来的这个夜晚不会有雨。地平线上如果出现黄色或者浅绿色，则说明好天气即将到来。如果傍晚的天空好像被一层均匀的灰色物体笼罩，雨恐怕很快就要到来了。

  P190－192