小資料 雷達
雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備,它的發明是受到蝙蝠的啟示而成的。可以說,雷達就是飛行物的眼睛。
■ 石油為何被稱為現代工業的血液
石油是一種以碳氫化合物為主的油狀黏稠液體。它是一種礦物燃料,素有“工業血液”之稱。
石油不僅是當今社會基本的動力燃料來源,更是一種基礎的工業原料。它的形態很多,既有非常輕的油,也有又稠又黑的瀝青。不同形態的石油在煉油廠裏經過加工處理後,可以生產出煤油、汽油、柴油以及各種化學產品。據統計,用石油為原料製造的化工產品,達5000多種。
不僅如此,我們日常生活中有些食品、化妝品等等也有用石油作原料的。可以說,石油已經不止是工業的血液了,它被廣泛地運用到了生活的各個方麵。
小資料 石油是怎麼形成的
石油一般生成在古代的沉積盆地或淺海和湖泊中。這些沉積盆地在漫長的地質年代中,堆積了幾百至幾千米厚的沉積物,其中有許多動物和植物的遺體。這些生物有機物質經過幾百萬年的地質變化及一係列的物理化學變化,逐漸轉變為無數細小的油珠。這些油珠就是石油。
■ 什麼是可視電話
可視電話,簡單地說就是我們在接聽電話的時候,通話雙方不僅能夠聽到彼此的聲音,而且能夠看到彼此形象的現代化通訊儀器。
可視電話一般由三部分組成:電話機、電視攝像機和屏幕顯示器。電話接通後,電視攝像機便開始工作,攝取通話人的形象傳給對方,屏幕顯示器便出現了對方的圖像。
實際上,我們現在所使用的可視電話多指慢掃描可視電話,一般每隔半分鍾傳送一幅畫麵,電視信號的頻率也隻是電視廣播的千分之一。慢掃描可視電話可以用音頻載波,傳送圖像恰好適用於普通電話的頻率範圍。所以,使用三條普通電話線就可以實現遠距離傳輸可視電話了。
小資料 可視電話的用途
慢掃描可視電話占用的線路少,使用十分經濟、方便,所以在我國主要用於電話會議,既可聞聲、見人,又可以形象直觀地展示圖表、文件、實物等。在西方發達國家,可視電話還廣泛應用在家庭圖像通信,成為現代家庭常用設備之一。
■ 金屬也會感到疲勞嗎
人因為體力不支會感到非常疲勞,這是很正常的現象。可是,有人說金屬也會感到疲勞,你相信嗎?
是的,金屬的確會感到“疲勞”!這是因為金屬內部結構並不均勻,從而造成應力傳遞的不平衡,有的地方會成為應力集中區。與此同時,金屬內部的缺陷處還存在許多微小的裂紋。在力的持續作用下,裂紋會越來越大,材料中能夠傳遞應力的部分越來越少,直至剩餘部分不能繼續傳遞負載時,金屬構件就會全部毀壞。
金屬疲勞分別會產生“腐蝕疲勞”、“擦傷疲勞”、“熱疲勞”、“噪聲疲勞”等現象。現在可以用衝擊、腐蝕、高溫、低溫等多種方法對金屬進行疲勞測驗,利用顯微鏡可以掌握各種環境下金屬疲勞的程度,以達到預防事故的目的。
小資料 顯微鏡
顯微鏡可以說是一種放大鏡,用它可以觀察到植物的細胞。顯微鏡分為光學顯微鏡和電子顯微鏡。
■ 紙能建造房屋嗎
用紙建造房屋,聽起來是不是不可能呢?但是,紙確實可以做房子喲!
20世紀70年代以後,國外出現了用紙建造的房屋。這種用來建造房屋的紙是一類新型的合成紙,然後再經過特殊處理,把合成紙製成波紋狀或夾層式紙板,外麵塗上合成樹脂和玻璃纖維,使其強度大大超過同樣厚度的木板,而且這種紙還能耐受高溫、蟲蛀和水浸。
用紙做的房屋還有一些優點:如果在空心的紙夾板外塗上聚氨酯塗層後,再做成牆壁,其保溫隔熱性比磚牆還好;如在合成紙中加入芳香族聚酰胺,不但重量輕,而且絕緣性極好,熔點也高達400攝氏度以上;如在紙板用料中加入硫,既能增加強度,也能提高防水性能。
小資料 生態住宅
室內一旦人數增多,二氧化碳含量上升,空氣渾濁,傳感器會自動“通知”排風窗開窗戶通風;大樓中庭屋頂的巨大透明玻璃天窗根據陽光強度自動開關,任意變換開啟角度,盡量把陽光均勻地分散到各個角落;外牆穿上4種外牆保溫體係“保暖內衣”,樓內四季如春。哇!小朋友,住進這樣的生態住宅真棒呀!
■ 為什麼摩天大樓最怕火災
在建築布置上,廚房餐廳、車庫、倉庫、變壓配電室等易於引起火災的用房,大多是在大樓底部幾層,失火後產生的大量刺激性和有毒煙霧,會隨著火焰產生的熱空氣,通過各種管道迅速向上擴散蔓延,造成居民窒息。
高層建築中豎直的井道就像生爐子的拔氣管,管子越長拔氣作用越強烈。一座摩天大樓有電梯井、樓梯間、垃圾管道、電纜井等,它們數量多,分布各處,又貫穿大樓上下,會形成抽吸力強大的拔氣管束,加劇火焰的燃燒。
小資料 摩天大樓還怕什麼
摩天大樓還害怕風,還要注意防風。高層建築的造型非常豐富,一字形建築受風麵較寬大,不利於抗風,所以不宜建得很高;棱形、圓弧形建築大大增加了抗風能力;圓柱形比方柱形有更好的抗風能力,它可以降低風的壓力約40%;錐形就像金字塔一樣,它是建築造型中抗風性能最好的。
■ 為什麼雨天電話容易串音
在雨天,周圍空氣潮濕,電纜內的棉紗、接口處的絕緣膠帶受潮發黴,使得絕緣性能降低,嚴重時絕緣膠帶不能隔絕導線間的電流,出現漏電。用戶通話時,有一部分電流就會竄入其他線路,造成串音。另外,地下電纜也會受到雨水潮氣的影響,發生漏電,而架空電纜纏繞上風箏、鳥巢後,也會使絕緣層破損,造成串音現象。
不僅是在雨天,有時候使用移動電話時我們會感到:移動電話的聲音沒有普通電話清晰,那是因為移動電話很容易受大氣中的電閃雷鳴、工業設備和家用電器上迸爆的電火花等的影響。它們都能產生頻率範圍極寬的電磁波,其頻率一旦與移動電話接收頻率吻合,就會對移動電話產生幹擾。
小資料 為什麼在加油站不要打移動電話
當移動電話在接通的一瞬間,可能會產生電火花。當外部環境處於危險狀態(如空氣中粉塵、可燃性氣體等濃度達到一定標準的時候)的時候,就有可能引起火災甚至爆炸。油站不可能做到絕對的密封汽油,多多少少會有汽油泄漏,飄浮在空氣中,當汽油氣濃度達到一定標準後就能引起爆炸,造成災難。
■ 核電站究竟安全嗎
為了更好地開發利用新能源,各國都在建設核電站,核電站究竟安全嗎?如果出現核泄露怎麼辦?
通常,核電站都建有一套嚴密的安全防範係統,能防止放射性物質外泄。即使出現事故,防範係統也會采取措施,防止核泄露。
平時,核電站的放射性是很低的。一般情況下,核電站周圍居民一年所受的放射性物質的劑量,比照一次透視的劑量還小,對人的危害簡直可以忽略不計。因此核電站是非常安全的。不過,一旦發生核泄漏事故,將會對人類造成重大影響。微小劑量的輻射對人體和遺傳機製的效應現在還不能肯定。
小資料 核輻射對人體有怎樣的危害
核輻射的劑量較大時,首先是血液指標發生變化,如白血球數量減少等。慢性輻射損傷後期常常表現為白血病、惡性腫瘤、再生障礙性貧血、白內障、不育症等,或使生下的後代出現畸形。大劑量的急性照射會迅速地引發輻射病,如嘔吐、出血、感染、脫發,並導致死亡。
■ 動物的“第六感覺”是怎麼回事
感知來自外界的化學信號的能力,稱為“第六感覺”。動物普遍存在著這種感知能力,它們能從腺體釋放出一種叫做信息素的特殊物質,然後由鼻子上一個叫鼻犁骨的器官接收,這種信息素支配著動物日常生活、攻擊、求偶等多種行為。比如大雨來臨時,螞蟻會搬家,燕子在低空飛行;地震要來時,雞鳴狗吠。這些已被科學證明了是動物感知災難來臨的一種反應。
信息素與一種特定的基因密切相關,這種基因在人身上也存在,隻不過突變後已不再發揮作用。如果研究人員能找到恢複這種基因的辦法,那麼,人類就能找回“第六感覺”了。
小資料 生物皮膚
所謂的生物皮膚就是采用新技術,製成類似生物細胞的防護服。現在的防護服透氣性差,身體熱量不能散發出去,防護人員穿著很不舒服。新的防護服不僅更加輕便、堅實,而且具有更好的柔韌性。這種材料與生物細胞的多孔結構很相近,既可以讓空氣通過,又能夠有選擇性地過濾掉有害菌。
■ 光碟為何使用得越來越廣泛
光碟也叫光盤,別看它直徑僅為12厘米、厚度隻有1.2毫米,卻是一種科技含量很高的產品。
光盤的最大特點是存儲量大、價格低、壽命長和可靠性。光盤的存取速度非常高,並具有隨機存取的功能,隻要用0.5秒時間,就可以從一張存儲幾萬幅圖像的光盤中檢索出任何一幅圖像。
光盤價格很低,一張光盤的製作成本隻有兩三角錢,複製起來也很容易,在電腦裏進行複製,幾分鍾時間就可以複製下幾百本書的內容。另外,光盤的規格是統一的,不用考慮或擔心配套問題。
綜合這幾點,光盤的使用越來越廣泛、普遍。
小資料 光盤是怎樣記錄聲音、圖像的
把經過處理後的激光射到光盤的薄膜上,激光就和薄膜上的記錄材料相互作用,發生物理和化學變化,形成記錄點。這些記錄點,就像我們寫下的字,通過播放機,就可以把光盤上的信息讀出來。這樣,我們就可以從屏幕上看到真實清晰的畫麵,聽到光盤錄製的多種聲音了。
■ 為何複印機能複印圖畫文字
複印機是根據靜電正、負電荷互相吸引的原理製成的。複印可分直接複印和間接複印兩種。直接複印時,先讓複印紙按圖案文字顏色深淺,分別帶上相應靜電荷,深處電荷密,淺處電荷稀,形成一張與圖文顏色深淺相對應的靜電圖像。然後,讓帶有異性電荷的墨粉直接被靜電圖像吸引,深的地方吸引的墨粉多,淺的地方墨粉少,再通過熱壓,將墨粉粘附在複印紙上,一份複印件就出來了。
還有一種更加方便的間接複印法,是在由硒材料製成的“硒鼓”上,先形成靜電圖像,讓墨粉吸附在上麵,再轉印到複印紙上去,形成複印件。采用這種複印方法,對複印件沒有別的要求,即使是普通紙張也能複印出來。
小資料 使用複印機對人體有害嗎
使用複印機對人體是有害的,因為複印機在使用中排出的臭氧具有強烈的氧化性能,人吸入後,會產生神經中毒、呼吸器官疾病,使視力下降,記憶力衰退等症狀。所以,裝有複印機的房間要注意通風。
■ 為什麼空調能製冷
隨著人們生活水平的提高,各種家用電器已經走進我們的家門,空調也早成為家庭必備的家用電器。那麼,空調是如何製冷的呢?
其實,它是應用有關氣體液體相互轉變過程中的能量變化原理來進行工作的。以前的空調器中使用的大多是氟利昂,現在使用的是氟利昂的替代物。當空調器中的氟利昂液體在蒸發器中蒸發時吸收空氣中的熱量,也就是使熱空氣變冷了。由於室內熱空氣是在空調器中的離心式風扇作用下通過蒸發器的,所以蒸發器就不斷地流入熱空氣,又不斷地放出“冷氣”。
小資料 氟利昂是怎樣工作的
這主要是由空調器壓縮機來完成。壓縮機將蒸發器流出的低壓氟利昂氣體壓縮成高溫高壓的氣體,這種氣體再經過冷凝器降溫,就逐步冷凝成高壓液體,冷凝器中熱量由軸流式風扇排出室外,高壓液體再流經降壓節流毛細管,變成低壓液體後又流入蒸發器,就完成了一個工作循環。
■ 時鍾是怎樣發明的
意大利著名的科學家伽利略有一次到教堂做禮拜,他注意到:吊燈一來一回擺動所需要的時間是一樣的。他將燈的擺動與自己的脈搏的跳動做了比較,發現擺動的周期同振幅並沒有關係,用現代語言來說就是具有等時性。
發現了這一規律之後,伽利略很快就決定應用它。在此後無數次的實驗中,他都利用擺的等時性來測量時間和運動,並試圖利用這一特性來設計短時間速度不變的齒輪驅動裝置。然而,直到晚年的時候,他仍然僅僅是做了設計圖,並沒有製造出鍾表。直到伽利略逝世以後,荷蘭物理學家惠更斯才根據伽利略的理論,製造出了帶鍾擺的時鍾。
小資料 中國古老的計時器——圭表
圭表由“表”發展而來,它是根據正午時表影長度變化定節氣、定年長的儀器。表是一根直立於平地上測日影的竿子或石柱(漢以後改為銅製);圭則是測定表所投下日影長度的刻板;圭南北方向平放,與表相互垂直,合稱為圭表。
■ 電子表為何比機械表走時更準
手表走時的準確性,關鍵在於機芯中振蕩元件的振蕩頻率的穩定性。而振蕩頻率的穩定性,又與振蕩頻率的高低有關係。振蕩頻率越高,單位時間裏誤差就越小,走時也就更加準確。電子手表比機械快擺手表的振蕩頻率高了近1萬倍。如果說機械快擺手表的誤差是幾分之一秒來計算的話,那麼電子手表的誤差是用幾萬分之一秒來計算的。比如一般的石英電子手表的走時誤差是一年約30秒鍾,超高頻石英電子手表的走時年誤差不超過3秒,而大多數機械手表的走時誤差每星期就要達十幾秒以至幾十秒。
小資料 電子表為什麼不用上發條
因為電子手表是使用小型紐扣高能電池,不需要每天上發條,好的電池能連續使用3~5年,這一點也符合生活快節奏的現代人的需求。所以,電子表很受現代人的喜歡。
■ 世界上最早的聽診器是怎樣發明的
200多年前,法國有一位名叫雷奈·利奈克斯的青年醫生正在為挽救一個心髒病患者傷透腦筋,因為這個婦女很胖,當時又沒有聽診器,根本聽不清心髒的跳動情況。
一天,這位醫生在公園裏看見兩個孩子在玩傳聲遊戲而從中受到了啟發。他想為什麼幾米長的木頭會把聲音清晰地傳過來呢?整天為“聽不見”而苦惱的利奈克斯成功地進行了一次創造性的思維。後來,利奈克斯在一根細長的用洋杉木製成的空心直管的兩端各安一個喇叭形的聽筒,一頭貼在病人的胸部,另一頭貼在自己的耳朵裏。經過反複試驗,他終於聽到了病人心髒跳動的聲音。利奈克斯高興極了,把它稱為“胸部檢查器”——這就是世界上最早的聽診器。
小資料 醫生為什麼要使用聽診器
聽診器的作用可大了,它可以幫助醫生聽到心髒跳動的聲音和肺部的雜音。要是把聽診器放在肚子上,還可以聽到腸子“咕嚕咕嚕”的響聲。這些聲音的變化,可以幫助醫生判斷病人患的是什麼病和病情是輕還是重。此外,醫生給病人量血壓時也會用聽診器。
■ 圓珠筆是誰發明的
人類的進步離不開科學的研究,人們總是在探索,在發明,以此獲得更快的發展和進步。
在華特曼發明自來水筆4年後的1888年,美國的勞比提出一種完全不同於自來水筆的新式筆,就是在筆尖上裝一個圓珠,書寫時隨著圓珠的滾動而把墨水留在紙上的筆,這就是我們通常所說的“圓珠筆”。由於技術問題,勞比的發明沒有成功。
1943年,匈牙利一個印刷廠的校對員名叫拉茲羅·約瑟夫·比克,他發現機器上剛印好的清樣含水分多,用自來水筆改正,會發生浸潤模糊的現象。為了克服這種現象,他便經常琢磨使用各種辦法來進行改進。比克找來一根圓管,裝上液質顏料,把筆尖改成鋼珠,使這種筆書寫流暢,從而製成了世界上的第一支圓珠筆。
小資料 什麼是“原子筆”
圓珠筆被發明不久後,美國一個名叫雷諾的商人對圓珠筆一邊從外形上進行加工改進,一邊又大肆進行宣傳。第二次世界大戰的末期,雷諾的宣傳廣告幾乎遍及了世界五大洲,恰好就在這個時候,原子彈在美國製造成功了,雷諾為了聳人聽聞,招攬顧客,便將“原子”之名加在圓珠筆上,命名圓珠筆為“原子筆”。
■ 變壓器是怎麼改變電壓的
大人總告誡小孩不要靠近高壓線,因為那裏麵流著幾萬伏特的電流,這和我們家裏的電壓相差很大,是怎麼回事呢?
發電廠發出的電,必須先用變壓器把電壓升高到幾萬伏特或者幾十萬伏特的超高電壓,然後經輸電線輸送到用電的地方,再通過變壓器把高電壓降低到適合家用電器等使用的220伏特。在整個輸電過程中,變壓器就像魔術師一樣,把電壓一會兒變高,一會兒又變低。變壓器一般有兩個繞在同一個閉合式鐵芯上的獨立線圈。鐵芯是用矽鋼片一片片疊成的,與發電廠輸出電路相接的一個線圈叫做初級線圈,另一個叫次級線圈。初級線圈和次級線圈數量的不同使電壓能夠實現高低變化。
小資料 鳥兒站在電線上為什麼不會觸電
其實,鳥兒並沒有什麼特殊本領,隻是因為它們都停在一根電線上。鳥兒的身體隻接觸一根電線,沒有形成電路。沒有電路,也就沒有電流,電壓再高,也不會觸電的。
■ 合金也有記憶嗎
20世紀70年代末的一次國際學術會議上,一位冶金學家正在表演精彩的“魔術”:他把一根筆直的金屬絲盤圈起來,然後點燃打火機,對著金屬絲一烤,隻聽“啪”的一聲,那金屬絲就恢複了原來的形狀。與會學者莫不感到驚奇萬分。隻聽那位表演“魔術”的冶金學家不慌不忙地說:“這種現象叫做形狀記憶效應,具有這種特性的合金叫做形狀記憶合金。”
原來,這種材料在一個特定的溫度區間內存在著一種特殊的內部結構變化。在材料冷卻到某一溫度以下時,它是一種不穩定的晶體結構,這時對它施加外力可以發生各種各樣的塑性變形。一旦除去外力,而溫度又上升到特定區域後,那不穩定的晶體結構就會變為穩定的結構,從而使材料恢複到原來的形狀。
小資料 記憶合金有什麼用途
人們利用形狀記憶效應製造出自動滅火器、人工心髒部件、自動緊固的鉚釘等。特別是利用這種效應來製造新型的發動機,將是一項具有廣闊應用前景的課題。而且,記憶合金的用途還有待進一步拓展。
■ 什麼是納米材料
納米是一種微觀世界的量度單位,它非常小,10萬納米加起來的長度才相當於頭發絲的直徑,所以人眼是看不見它的。納米材料的用途很廣泛,它可以製成包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種粉末材料。其納米顆粒的大小不等,通常是1~10納米,最多不能超過100納米。這種結構使得納米材料在強度、斷裂韌性、導電、導熱等性質方麵與常規材料很不一樣。我們利用這些納米材料的特性可以製作出以前做不到的東西。從某種意義上說,隻要控製結構顆粒的大小,就能造出強度、顏色和可塑性都能滿足用戶要求的納米材料。
小資料 納米材料的特性
納米銅的強度比普通銅高5倍;納米陶瓷是摔不破的;納米鐵材料的韌性比一般鐵高12倍;氣體在納米材料中的擴散速度比在普通材料中快幾千倍,納米磁性材料的磁性也比普通的磁性材料高10倍。
■ 汽車是如何發明的
汽車是一種能自行驅動的無軌車輛,原稱自動車,後來因為裝有汽油機,就簡稱為汽車,並沿用至今。它的發展經曆了一個漸變的過程。
第一部不用馬拉的木製三輪車長7.2米、寬2.3米。在前輪前麵特製的架子上懸吊著一個0.05立方米的大鍋爐,產生的蒸汽送往前輪上方左右垂直懸掛的汽缸內,帶動兩個活塞使前輪轉動。車子開動時,濃煙和蒸汽同時向上蒸騰,十分壯觀,它是曆史上第一部“自動車”,也是世界上最早的蒸汽汽車,意義非凡。
1826年,勃朗在英國成功製造出世界上第一輛真正的內燃引擎汽車。這輛汽車是兩汽缸式,性能很好,不僅能在平坦的大道上奔馳,而且還能翻越陡坡。
1885年,德國人卡爾·本茨經過多年的反複試驗,終於成功地將單缸發動機裝到三輪車上,發動機每秒轉動400次,能產生0.89馬力,時速為13至16公裏,這是世界上最早的使用汽油的汽車,本茨也因此被稱為“汽車之父”。
小資料 內燃引擎
利用汽油產生動力,驅動引擎運轉後帶動汽車快速行駛的裝置叫內燃引擎。咱們現在的車輛基本上都是采用的這種內燃引擎。
■ 為何跑車比普通汽車跑得快
跑車比普通汽車的速度快很多,這是因為跑車作為一種特殊類型的轎車,是由它所具有的兩個特性決定的。
一是速度快。跑車的發動機功率高,車子啟動快,在製動性、操縱性和安全性上較之普通轎車要求更嚴格。二是時尚性。跑車多采用流線型車體,外形設計先進美觀,既具有很強的時代感和觀賞價值,又可以減少空氣阻力。
跑車的特殊性決定了它在設計理念與製造技術上要不斷創新與進步,汽車廠家往往通過製造跑車來顯示他們的實力與水平,以求贏得競爭。跑車是轎車中的精品,領導著轎車未來的發展方向。
小資料 第一輛汽車是什麼樣子的
1885年德國工程師卡爾·本茨在曼海姆製成了第一輛汽車。該車為三輪,采用一台兩衝程單缸661.5的汽油機,具備現代汽車的基本特點,如火花點火、水冷循環、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、後輪驅動、前輪轉向等。人們一般將卡爾·本次製成第一輛三輪汽車的1885年視為汽車誕生之年。
■ 為何汽車在冬天有時會很難發動
汽車在啟動的時候,都需要一個發動機預熱的過程。而在冬天,我們發現汽車有的時候很難發動,這是什麼原因呢?
汽車的各個機械部分是通過潤滑油來潤滑的,而潤滑油也有熱脹冷縮的特性。冬天來臨,潤滑油遇冷凝結,潤滑效果大大下降,使汽車發動機在啟動時,難以達到啟動所需的轉速,這就導致了汽車難以發動。
由於冬天溫度低,作為發動機燃料的汽油,其蒸發性也變差,氣管內的氣體流速減慢,造成混合氣達不到可點燃的濃度,這就導致了發動機不能正常運轉,汽車自然無法發動。
另外,也有可能是作為汽車供電設備的蓄電池,其中的電解液由於天氣寒冷而黏度變大,電阻隨之增大,電流不足、電壓下降,使發動機得不到所需的輸出功率,也造成了汽車的啟動困難。
汽車在冬天有時會很難發動,可能是由於潤滑油、發動機或其他的原因。
小資料 為什麼汽車爬坡時開得很慢
這是個力學問題。地球對周圍物體產生著一種很大的吸引力,汽車爬坡時要受到這個地球的吸引力,上坡的時候就好像有一個很重的東西向下拉著一樣,所以汽車比在平地上行駛需要花更多的力氣才能前進,因此就開得慢。
■ 汽車的燈罩為什麼凹凸不平
每輛汽車前都有兩個大燈,像兩隻眼睛一樣,它們的功勞很大。可是,這兩個大燈的玻璃燈罩是凹凸不平的,這是為什麼?
如果用平麵玻璃做汽車的燈罩,光線通過玻璃時隻能發生直射,那麼夜間車兩旁的路麵會因燈光昏暗而看不清;再加上汽車本身的晃動,司機的眼睛容易疲勞。另外,如果用平麵玻璃做汽車燈罩,當車燈照到迎麵的行人、車輛時,對方會感到十分耀眼,看不清路麵而容易造成事故。而凹凸不平的玻璃燈罩,能把光線散射開,擴大照射範圍。這樣,司機不僅能看清汽車前方的道路,也能看清汽車兩旁的景物,保證汽車能安全行駛。
小資料 直射
光線的光束朝著同一個方向沿直線傳播叫直射。比如,有的小朋友拿著一麵小鏡子反射太陽光,這就是動用了光線的直射原理。
■ 什麼是“概念”車
“概念”車一詞是由英文“concept car”翻譯過來的,它是一種介於設想和現實之間的中間產物,主要用於車輛的研究和試驗,可以為研究汽車造型提供可靠的科學依據。概念車分為兩種,一種是能跑的真正汽車,另一種是設計概念模型。第一種比較接近於批量生產,其先進技術已步入試驗並逐步走向實用化,因而一般在5年左右可成為公司投產的新產品。第二種汽車雖是更為超前的設計,但因環境、科研水平、成本等原因,隻是未來發展的研究設想。
概念車的設計著重減少汽車行駛過程中所受的空氣阻力,所以,概念車的流線型車身常常給人留下深刻的印象。概念車在內部結構上,也常常盡可能地采用各時期最傑出的技術、最新型的材料和最合理的設計方式。可以說,概念車集中了科技領域中最先進的技術成果,是汽車行業中的尖端產品。
小資料 流線型
在這裏指車身模仿波浪線一樣,有起有伏。一般跑車都采取比較動感的流線型,目的是減少空氣的阻力,提高車速。
■ 為何液罐汽車都采用圓柱形的車廂
液罐汽車一般被用來運輸一些容易燃燒和揮發的液體,如汽油、柴油等,罐內必須留有一定空間,目的是防止液體受熱膨脹,避免罐體受到過大的內應力而破裂。而罐內留有空隙後,車輛在行使中產生的跳動和機械振動,會引起液體的晃動,對罐內壁產生衝擊力。
如果罐體是圓柱形的,震動所產生的衝擊波就會沿罐體的圓周方向均衡地分散到罐壁上,不會造成內應力過於集中而使罐體破裂的現象。
小資料 越野車
越野車是一種與普通車輛不同的車種,它能爬山涉水,征服險惡的自然環境。越野車擁有更完備的安全措施:較高的駕駛位置保證了視野的開闊;車體結構堅固,設置在車內的鋼梁,能夠保護乘員在碰撞時免受人身傷害;輕型的坐椅使乘員坐上更穩固;車身還有防火裝備。
■ 汽車為什麼都以後輪驅動
我們知道大部分的汽車都是前輪做導向輪,後輪做驅動輪。這是為什麼呢?
首先,一般汽車的前輪承擔載重量的1/4,後輪承擔了載重量的3/4,這是為了汽車在上坡時省力,下坡時安全設計的。我們知道汽車開車時要有較大的牽引力才能啟動,那麼汽車的驅動輪與地麵之間必須有較大的附著力,而這種附著力又與驅動輪上的載重量成正比的。因此,後輪做驅動輪獲得牽引力最大。
其次,汽車的刹車裝置隻有裝在後輪上,刹車時汽車才能平穩的停下來,如果前輪是驅動輪,刹住前輪時,車的後半部會跳起來,極不安全。
再次,前輪做導向輪便於駕駛員操縱,如果前輪既作導向輪,又用作驅動輪,操縱機構必然會非常複雜。
小資料 汽車的前窗為什麼是傾斜的
汽車的前窗都是傾斜的原因是:首先,前窗傾斜可以減少汽車前進中的空氣阻力;其次,是為了減少車窗玻璃的反射和透射,保證行車的安全。
■ 電動汽車會取代燃油汽車嗎
電動汽車的原理和電動自行車的原理一樣,是以蓄電池為電源,用直流電動機作為驅動裝置的車輛。在20世紀中期,因汽油緊缺電動汽車得到大力開發。但後來油價下降,內燃機性能不斷改進,因而內燃機汽車比電動汽車發展得更快。
但是,燃油汽車排放出來的氣體含二氧化碳、氧化氮、致癌烴類化合物和鉛的物質,以及造成的噪聲,嚴重地汙染了環境,損害人體的健康。同時,石油資源是有限的,終有用完的一天。與其相比,電動汽車行駛時噪音小,不排放有害物質,不會造成環境汙染。而且,目前人們已大力發展電能,蓄電池技術快速發展,使其性能也有了大幅度提高。因此,電動汽車以其操縱方便,使用壽命長,比燃油汽車耗能更低、更舒適的優勢,必將受到人們的歡迎。
小資料 什麼是網絡汽車
“網絡汽車”是集各種先進的電子設備於一身,能利用電腦和衛星導航係統,具有全球通信能力的高科技汽車。隨著汽車和計算機技術的發展,網絡汽車不久的將來就會來到我們的生活之中。
■ 為何汽車在刹車時一定要刹住後輪
快速行使中的汽車,一旦遇到緊急情況必須立刻停住時,就得猛踩刹車。如果汽車的刹車是裝在前輪上,那麼後果就是前輪被刹住,不轉動了,而後輪還在轉動,它迫使汽車向前動。在這種情況下,車身前半部分不動了,車身後半部卻會向上跳起來,甚至整個車身會以前輪為支點向前翻倒。而如果刹住後輪,這時整個車身以後輪為支點,由於車身受到地麵的阻礙,向前衝的慣性並不會使車身往前翻。所以,汽車刹車時一定要刹住後輪。
小資料 安全氣囊
為了在刹車時減少意外的碰撞,現在每輛轎車裏都裝有安全氣囊。安全氣囊是一種新型汽車安全設施,通常設置在汽車的前排位置。當車輛發生碰撞時,汽車前部常常會變形,這時,安全氣囊會在瞬間自動充氣並脹開,防止人的麵部和胸部受到猛烈撞擊。
■ 為何汽車前輪要向外傾斜
汽車前輪向外傾斜,目的在於提高車輪運轉時的行駛安全性。如果汽車空車時,車輪就已經正好垂直於路麵了,那麼汽車滿載時,就會使車輪由原先垂直路麵的狀態變為車輪上方向內傾斜的狀態。車輪向內傾斜,會使車軸和緊固螺母所受外力增大,從而縮短其壽命,嚴重時還可能使緊固螺母損壞,出現車輪“飛脫”的嚴重事故。所以汽車的前輪要向外傾斜。
小資料 汽車安全帶
汽車行駛時,如果遇上緊急刹車或兩車相撞,坐在車裏的人的身體會突然向前衝,造成人員傷害。但如扣上安全帶,即使身體突然向前衝,安全帶也能把人的身體緊緊拉住,這樣就能減少危險了。即使是坐在車後座的人,最好也扣上安全帶,以免發生意外。
■ 三棲汽車是怎麼回事
瑞士某汽車公司,在一次展覽會上展出了世界上首輛既可在陸地上行駛又可以在水麵浮遊,乃至在空中飛行的汽車。
這種水陸空三棲汽車的動力組合機組是一台容積為750立方厘米的雙汽缸發動機,其最大功率為140匹馬力。該車在陸地上行駛的最大速度接近200千米/小時,而從靜止加速到100千米/小時所需時間僅為5.9秒,在水麵上浮遊時速度大約為50千米/小時。
這種汽車在“小艇”狀態時是利用專門“翼片架”和液壓控製係統進行操縱的,為此汽車的“翼片”或“翅膀”可以不脫離水麵,同時能進行短距離空中滑行。
小資料 汽車的發動機是如何工作的
汽車的發動機一般為內燃機,它配有氣缸,而氣缸內有可以上下活動的活塞。汽油或其他燃料的燃燒產生的壓力,推動活塞向下移動。活塞的上下移動則帶動連接活塞和曲軸的連杆的轉動。離合器和變速器連接著傳動軸和車輪。
■ 為何汽車的霧燈要用黃色光
汽車霧燈照射出來的黃色光,是經過科學家精心研究以後做出的最佳選擇。霧燈的光必須具有散射作用,才能讓光束盡可能向前方散射成麵積較大的光束,使迎麵而來的駕駛員看得清目標。黃色光的散射強度是紅色光散射強度的5倍。顯而易見,采用黃色光作為汽車霧燈的光色比用紅色光效率高得多。還有一個原因,黃色的光束沒有其他顏色的光束刺眼,這樣汽車前後的車燈不會妨礙其他車輛的前行。
小資料 汽車後窗的玻璃上為什麼有細細的線條
這些細細的線條是給玻璃除霜用的。冬天的時候,車後窗子上的玻璃容易結上一層白白的霜,使車裏的人無法看清車後的情況。為了保持它的透明,生產汽車的時候將後窗玻璃做成了雙層的,並在裏麵粘上一條條導電的薄膜線條。這樣,隻要一通電,玻璃就會變熱,把水汽和冰霧趕跑。
■ 為何地鐵在城市交通中非常重要
地鐵與城市中的其他交通工具相比有很多優點,一是運量大,地鐵的運輸能力要比地麵公共汽車大7~10倍;二是速度快,地鐵在地下隧道內風馳電掣地行進,暢通無阻,速度比一般地麵車輛快2~3倍,有的時速可超過100千米;三是無汙染,地鐵以電為動力,不存在空氣汙染問題。此外,地鐵還具有準時、方便、舒適和節約能源等特點。
現代社會中,由於汽車和人口越來越多,地麵道路的運載能力始終有限,地鐵在交通中的作用必定越來越重要。
小資料 地鐵的誕生
最早提出修建地下鐵道的人,是英國很有辯護才能的查爾斯·皮爾遜律師。在他當時生活的時代,倫敦的車輛很多,交通非常擁擠,經常發生事故。他注意到當時剛剛嶄露頭角的鐵路有時速高、運量大的特點。於是,查爾斯·皮爾遜向倫敦政府當局提出了把鐵路修建在城市街道下麵的設想,經論證後被英國政府所采納。
■ 為何電車有“長辮子”
電車和公共汽車一樣如今已經成為城市普遍的交通工具。我們常常可以看到,電車拖著兩根“長辮子”在行駛。就像汽車要靠燃油或燃氣發動機來發動一樣,電車是靠電來驅動的,但是它自己並不能給自己供電。電車所需要的電是從別處“借”來的,它的“長辮子”就是為了解決電的來源而設定的。這兩根“長辮子”實際上是帶有觸輪的集電杆,電車就是靠它們來與空中的電車專用電纜接觸而獲得動力的。
小資料 電車與汽車比有哪些優點
與汽車相比,電車是一種清潔的交通工具,不會排放任何有害氣體,對環境的汙染很小,行駛中噪聲不大。所以,雖然電車的開通要架設專用線路,但是在城市交通密集的地段它卻越來越受到青睞。
■ 磁懸浮列車為何開得那麼快
2003年,我國的第一輛磁懸浮列車在上海開始運營,標誌著我國成為世界上第三個掌握磁懸浮技術的國家。
磁懸浮列車是一種利用磁極吸引力和排斥力的高科技交通工具。它主要依靠電磁力來實現傳統鐵路中的支承、導向、牽引和製動功能,其速度高達每小時517千米,但原理並不深奧。磁懸浮列車是運用磁鐵“同性相斥,異性相吸”的性質,使磁鐵具有抗拒地心引力的能力,即“磁性懸浮”取消輪軌。它采用長定子同步直流電機將電供至地麵線圈,驅動列車高速行駛,從而取消了受電弓。列車在運行過程中,與軌道保持一厘米左右距離,處於一種“若即若離”的狀態。由於避免了與軌道的直接接觸,行駛速度也大大提高。
小資料 為什麼說磁懸浮列車是綠色交通工具
磁懸浮列車將成為21世紀人類理想的交通工具,磁懸浮列車時速達300公裏以上時,噪聲隻有66分貝,僅相當於一個人大聲地說話,比汽車駛過的聲音還小;由於它以電為動力,在軌道沿線不會排放廢氣,無汙染,是一種名副其實的綠色交通工具。
■ 氣墊船為何能在陸上行駛
氣墊船能在水麵上和陸地上輕快、平穩的行駛,是不是很神奇呢?
原因很簡單,我們知道,如果你給物體一個推力,就能獲得一個相反方向的推力,氣墊船就是利用這個原理製造的。它在行駛的時候,向船底噴出又急又快的氣流。這股氣流產生托起氣墊船的推力,推動船向前跑。船底與河水水麵之間會出現一層氣流層,好像“氣墊子”一般,所以稱為氣墊船。
氣墊船在陸上行駛時,也是利用向下噴出的氣流把船身懸浮起來,但是因為地麵沒有水麵平坦,氣墊船離地麵高一點時氣流很容易逸散,造成托力不足;離地麵低一點的時候,又很容易撞壞船底。後來,人們在氣墊船底圍上一圈橡膠,氣流被約束在橡膠圈內,然後從橡膠圈下泄出,因此氣墊增厚很多,氣墊船也被抬高很多。隻有這樣,氣墊船才能真正地在陸地上行駛。
小資料 最早的汽船
世界上第一輛投入使用的汽船叫夏洛特·鄧達斯。1802年,它在蘇格蘭的一條河上開始了它的首次航行。但是,這首汽船需要8.82千瓦的蒸汽機驅動,而且行駛時擊出的水太大,容易破壞河岸,因此該船後來未被使用。
■ 飛機失事後為何要尋找“黑匣子”
飛機失事後,一切都被燒壞或者摔壞了,為什麼黑匣子卻能夠保存下來呢?
這是因為,黑匣子一般安裝在不易被火燒,也不易摔壞的飛機尾部,它能承受100倍於本身重量的載荷衝擊和1噸的斷裂載荷,而且經過一個月以上的海水、淡水和其他任何液體的浸泡而不受影響。
當飛機失事後,黑匣子每秒鍾會發出一次訊號,一般訊號期有30天,但一般在20天後,訊號就會減弱,有時電池電力不足時,減弱時間也可能提早。黑匣子是能給飛機事故的分析提供重要情報的依據,有時候也是唯一的依據,所以失事後必須尋找它。
小資料 黑匣子
黑匣子又叫自動記錄器,它能自動記錄飛機失事前30分鍾內的多種數據資料,包括飛行速度、高度、航向、俯仰姿態、機內對話等等。
■ 為何客機上沒有降落傘
軍用飛機發生事故或者被擊毀時,駕駛員總會跳傘逃生,降落傘成了生命的護身符。可是,客機上卻沒有降落傘,這是為什麼呢?
雖然跳傘是很好的逃生手段,但對於沒有經過訓練的人來說,跳傘也是相當危險的。在不明飛行高度以及速度,並且搞不清下方地形的情況下匆忙跳傘,也很容易造成傷亡事故。
假如客機為乘客準備降落傘,那麼稍有機械故障,或者機身晃動,一些不明真相的乘客要求跳傘,就會造成整個機艙的乘客慌亂。事實上,飛機的小晃動或者機械故障可能是正常情況或是能夠排除的。另外,為了使乘客感覺更加舒適,飛機上保持了同地麵一樣的大氣壓,這樣機內的氣壓就大於機外高空的大氣壓。所以,在空中客艙的門是不可能打開的,因此也就無法跳傘了。
小資料 氣壓
因為我們所生存的地球被大氣層緊緊包圍著,那麼這個氣層對於地球上的物體都是有一個壓力的。這個壓力就是氣壓。
■ 手機為何能遠距離通話
在英國,幾歲的孩子都有手機,可見它的發展速度之快。那麼手機為什麼能遠距離通話,你們知道嗎?
手機又叫移動電話,目前在我們的生活中已是普及很廣的通訊工具。它的工作原理是:當你用移動電話進行呼叫時,移動電話會發射無線電波(也稱為射頻能量),這些無線電波可被距離最近的基站接收。一旦基站接收到移動電話傳來的無線電波,就會將其傳輸到交換台,交換台根據當前呼叫的類型將呼叫轉接到另一個基站或固定電話線網絡,從而實現通話。
移動電話的每個基站采用全方位天線,它的服務半徑約為10千米,因此要想讓移動電話號碼的通訊服務麵積大,就必須多設基站,那樣就不會出現盲區,有的通過衛星可使信號更好。
小資料 無繩電話是怎麼回事
無繩電話機是將電話的底座與送受話器之間的連接導線去掉,用無線收發機代替它的功能,但主機仍通過電話線與電話網的交換機相連的電話。這種電話使接、打電話的人變得更方便,可以說是移動電話的前身。
■ 為什麼飛機上不能用手機
飛機在空中是沿著規定的航線飛行,整個過程都要受地麵航空管理人員的控製和指揮,而管理人員的一切操作都要利用無線電波來進行。移動電話也是利用無線電波傳遞信息的,由於這兩種無線電波頻率接近,如果碰到一起會相互幹擾。因此,為了飛機的安全著想,飛機上的手機必須關機。
移動電話工業界也表示,他們無法營造特殊的信號塔,使信號能夠在9900米的高空傳播960公裏遠。因此,飛行中不得使用手機的禁令也就無法解除。
小資料 飛機上的固定電話
現在飛機上已經有專用的固定電話了,它與普通的手機不同,信號是被屏蔽和控製的,由衛星係統進行控製,因此這種電話可以打,它不會幹擾飛機和地麵管理人員聯係的無線電波。
■ 為什麼機器人能看見東西