手机装满文件后,会变重吗?| 科学冷知识

发表于  2019/01/03 14:57   约9分钟

  手机一刻不离手的你,不知道有没有在空闲时候想过这样一个问题:当我的手机装满文件后,会变重吗?今天,给你讲几个有趣的科学冷知识。

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  问:一个64G的手机,装满文件后会变重吗?

  答:会有变化,上这么多年学我也觉得脑袋为知识所累愈发沉重(误,其实是愈发轻快,因为头发越来越少)。

  简单说一下各种存储介质的原理。

  磁盘:包括磁带,软盘,硬盘,都是通过磁记录数据的,写入数据会改变其内部物质磁性排列方向,质量理论上是不会变化。

  光盘:包括cd,vcd,dvd什么的,通过光学结构记录数据,一般是一次性存储介质,写入数据就是在上面剟小坑,剟上就没法抹平了,所以只能刻录一次,之后只能读,写入数据之后,质量的话,理论上是降低了吧(因为剟了很多小坑啊。。)。

  闪存:手机存储、固态硬盘等,通过电记录数据,每一个阱可以有电子(1)无电子(0)两种状态,写入数据以后,保存的电子数目有变化,但不一定变多还是变少,所以质量也会有变化的(但是太微乎其微了)

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  问:金箍棒重一万三千五百斤,孙悟空挥舞起来就跟我们挥舞普通棍子一样,这是不是力气足够大就可以?

  答:想要像挥舞普通棍子一样挥舞重一万三千五百斤的金箍棒,当然需要极大的力气,但是只有力气是不够的。即使不考虑空气阻力,在挥舞金箍棒的过程中,因为金箍棒一直处于变速状态中,所以金箍棒自身会受到很大的应力,如果金箍棒不是用强度特别大的材料制成的话,那么不等它打到妖怪身上自己就已经断了。

  还有一点是,金箍棒自身质量很大,如果想把它挥得想普通棍子一样,需要施加非常大的外力,根据牛顿第三定律,孙悟空自身也会受到等大的反作用力。假如孙悟空体重是75kg,如果在空中挥舞金箍棒使它产生1m/s^2的加速度,孙悟空的加速度是-90m/s^2,远大于重力加速度,也就是说他“咻”一下就飞出去了。

  就像体重轻的人很难驾驭重型步枪一样,因为强大的后坐力会让人飞出去。那么孙悟空要多重才能驾驭金箍棒巨大的质量呢?按照普通棍子重1.5kg重,普通运动员体重75kg计算,孙悟空的体重要达到337500kg才行。看来孙悟空要是一个无敌大胖子才行。

  综上所述,像挥舞金箍棒不仅需要巨大的力气,还要求金箍棒自身很坚固,同时孙悟空要是大胖子才行。如果考虑到地面承重能力,衣服强度等等因素,还要施加更多的限制才行。这里不再详述。

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  问:为什么两个影子靠近时会相互吸引?怎么确定是谁吸引谁呢?

  答:影子相互“吸引”的现象,主要是由半影效应导致的。

  大家生活中常见的光源,往往都不是理想的点光源,例如太阳、烛火、日光灯等,都是具有一定大小的。因此地面附近物体的影子,通常可分为两个区域:中心部分太阳光完全被遮挡,看起来最暗,称为本影;边缘附近,只挡到太阳光的一部分,形成模糊的明暗过渡区,称为半影。

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  从地球上看,太阳视角略大于0.5度,从而离地1米的物体半影宽度接近1 厘米,肉眼明显可见。当两个物体相互靠近时,半影接近并重叠,重叠部分比普通半影更暗;越是靠近,其暗度越接近本影,从而看起来像是两个影子相互“吸引”并连接在一起,如下图动画所示。至于你问“谁吸引谁”,依前述分析看,这个“吸引”效果是两者共同形成的,不存在谁主动谁被动的问题,要研究的话其实也可以,但是得先给吸引方向下个较为明确的定义。

  此外,如果你用细长的日光灯做实验,还会发现平行和垂直于日光灯的两个方向上,影子吸引的程度也有所不同,这其实就是因为半影区域的大小与光源在相应方向上的尺寸有关。值得一提的是,由于眼睛对亮度的感知具有一定的非线性效应,还会将中间半影重叠区的亮度进一步低估,从而增强这种“吸引”感,当然,这是另一个话题了。

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  问:为什么现在没有猴子变成人了?

  答:看到这个问题,答主心中冒出了另一个问题——进化史上为什么会有猴子变成人?

  我们与其他动物最大的不同,或许就在于我们的脑。但是脑这个器官的进化史非常奇特。就现代人而言,脑作为身体的一个器官,所消耗的氧气和能量远超过其他同等大小的器官。而另一方面,短时间的缺氧,或是短时间的能量供应不足,即可对脑产生不可逆的伤害,严重到足以威胁生命。

  在我们的祖先还在划分部落的时期里,相较于于四肢发达的尼安特人而言,头脑发达、四肢不够有力的智人在自然选择并不占优。在一个缺乏食物的时期,脑会使得智人比尼安特人先饿死。那为什么智人会进化出发达的大脑呢?这是一个待解决的问题。

  补充一点内容,智人所进化出来的具有语言中枢的脑发挥的作用也是巨大的。脑的语言功能可以联系两个没有血缘关系的种群,这使得合并后的种群在竞争过程中能够获取更大的优势。但是我们需要注意的是,这是脑的语言功能有一定完备后才会产生的优势。

  所以所问的问题可能也是很多人的疑惑。它与答主所想的问题是同一个问题,这个问题现在还有待解答。

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  问:有没有可能存在非常薄却比厚衣服还保暖的衣服?

  答:如果不考虑汗液蒸发散热的话,人体热量的散失的方式主要有三种:热传导、热辐射和热对流。衣服就是通过阻碍这些过程来实现保暖的目的。

  首先,虽然衣服的纤维也是热的不良导体,但实际上起到最主要保暖作用的却是纤维缝隙里的空气。目前在常见物质中,几乎没有什么比干燥空气导热系数更小的了。

  但这并不意味着纤维本身就不重要了。虽然空气对热传导的阻碍效应很好,但空气很容易通过对流带走热量。因此,保暖衣服要解决的主要问题是保证衣服内存在足量的非对流空气(这也是羽绒服块状的最终奥义)。

  所以,如果能找到导热系数很小的材料做成衣服,就可能实现很薄但保暖会很好,比如在身上多裹几层塑料保鲜膜。不过,这也带来一个很难受的问题,不透气会让我们的皮肤很难受,毕竟我们傲娇的肌肤既不能暴露在严寒下也需要保持清新的呼吸。

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  问:为什么暖气上方的白墙会被熏黑?

  答:暖气片用久了以后会在墙面上形成一道道痕迹,就像图中的情况一样。

  因为暖气工作时会在周围产生热空气,热空气比冷气体轻所以就会向上飘,热空气上升就会产生低压区,这需要附近的冷空气来填充。这个过程的整体效果是在室内产生了气流。气流会带动室内的灰尘,当灰尘和墙壁碰撞时就有可能吸附在墙壁上形成一道道痕迹。

  读者可以思考一下,为什么这些痕迹是一道道的,而不是一整片?既然是室内产生了气流,为什么只有暖气上方有痕迹?

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  问:皮卡丘发的是交流电还是直流电?

  答:皮卡丘究竟是使用直流电只和作者如何设定有关,或许作者根本就没有考虑过这个问题,但是我们通过一些现象来进行分析也未尝不可。

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  我们知道皮卡丘的绝招之一是十万伏特攻击。十万伏特在生活中已经算是很高的电压,我们有理由相信皮卡丘体内有增压装置,最常见的增压手段就是交流变压器,所以皮卡丘是有可能使用交流电的,但是很难想象如此萌物体内有线圈和铁芯来实现增压。

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  那么在真实的生物中有没有可以发电的主儿呢?确实有,比如电鳗、电鲶、电鳐等生物。

  电鳗的身体可以看成一个个“电池”(其实是一个个特殊的肌肉细胞)连接而成,每一个“电池”依靠化学能向两端搬运正负离子形成电位差,由于电池串联电位差相加,这导致电鳗首尾之间的电位差可以达到几百伏特,这么大的电位差可以轻松电晕甚至电死其他动物。

  不过,电鳗的放电过程不是持续的而是脉冲式的,它不能被严格的归为直流电或者交流电。不过皮卡丘的放电过程也是像闪电一样的脉冲式放电,所以它很有可能采用和电鳗相同的发电手段。但是如果是这样的话,显然皮卡丘的发电能力远远高于电鳗。

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  当然,最终答案也许只有作者才知道。

  你日常是否也有许多小疑问?在很多科学家眼中,提一个好问题比解答这个问题要重要得多,也要难得多。(来源:瞭望)

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