【趣味物理】这些物理题你见过吗？

 今天小编找了几道物理题目给大家练练脑子

让我们动起来！！！

1、为什么跳蚤、蚱蜢、人和狮子，尺寸差异那么大，但能跳起的最高高度都是 1 米左右（最多相差一个不超过 2 的系数）？

看到这个问题之后，我在 Google 里搜了一下，竟然真是这样。猫猫狗狗老鼠老虎，可以跳起的高度都在 1 米这个尺度左右——猫猫和狗狗都能跳1 米左右，老鼠能跳 40 厘米，老虎能跳 2 米。你以为袋鼠牛 B 吗？其实袋鼠也只能跳 2 到 3 米高。注意，这里的跳起高度并不是指“手能摸到的高度”，而是生物让自己重心升高的高度。

 有人可能想到了原因。一个动物身体小，力量也小，但正因为它身体小，跳起 1 米也不需要太大的力。反之，大型动物力量倒是大，不过要跳起来确实也需要很大的力。这就让动物们能够跳起的高度变得平衡。

不过，为什么这两个因素能够平衡，而不是一个压过另一个呢？假设生物的形体和密度都相近，我们就可以漂亮地证明这一点：把一次跳跃中足部可以提供的能量记作 E ，生物自身的重量则记作 W ，那么生物跳起的高度应该正比于 E/W 。如果再把生物的尺寸（一维上的长度，比如身长）记作 L ，那么 W 是与 L³ 成正比的。而 E 则等于肌肉提供的力乘以这个力能够牵引的肢体运动距离，其中前者与肌肉的横截面积成正比，也就与L² 成正比，后者和足部长度成正比，也就是和 L 成正比。因此， E 和 L³ 成正比。于是， E/W 与L 无关！

小时候大家应该都听说过，跳蚤巨牛无比，能跳起 1 米多高，是自身高度的 100 多倍。原来，不管什么都能跳起 1 米多高，这个倍数关系这么惊人，只是因为跳蚤自己太矮罢了。

2、20 世纪初，一本名为 Power 的杂志上曾经登载了这样一个永动机模型。如图，把光滑绳圈套在滑轮上，绳圈右侧浸在水中。于是，绳圈右侧将持续受到一个竖直向上的浮力，绳子便逆时针转动了起来。

这个永动机模型可行吗？如果不可行，问题出在哪儿？

废话，当然不可行。可是，这个模型错在哪儿呢？注意，浮力其实是物体上下表面的液体压强差产生的。因此，浮力只会出现在完全浸入液体，或者漂浮在液体表面的物体上。在这个例子中，绳子并不会受到浮力。如果你把绳子想像成是一片片圆盘拼成的，每个圆盘都只受到侧面来的液体压强，在绳子的方向上是不可能有力产生的。

3、云是由小水滴组成的。水的密度是空气密度的 800 多倍。为什么云不会掉下来？

这个问题太有型了！我在反省自己，为什么小时候听说“云是由小水滴组成的”的时候，没有提出过这个问题呢？

这个问题的答案是，云就是会往下掉的，只不过下落的速度非常慢⋯⋯

云中的小水滴颗粒极小，因而小水滴受到的空气阻力，其数量级和自身重力相当。计算可知， 1 微米的水滴下落速度约为 0.13 毫米每秒，也就是一天下降 11 米。即使是 10 微米的水滴，下落速度也很慢，大约每天 1.1 千米。如果不精确测量的话，我们是没办法观察到的。

这让我想起一个冷知识：蚂蚁是摔不死的，因为空气阻力和自身重力相当。这又让我想起一个冷笑话：蚂蚁从摩天大楼摔下去，是怎么死的？答案是——饿死的。

4、为什么床单、被罩、桌布上的污渍都是这种形状？

相信大家都曾经遇上过这样的现象吧。这个问题要解释起来，还真不容易——网上提出此问题后，无一人答对。很多人都说，液体中含有什么什么，布料里含有什么什么等等。其实，这种现象是很普遍的，它与布料、溶剂、溶质都没关系。这种现象真正的原因，是和液体蒸发的模式有关的。如果液体表层蒸发了，液体会向外展开，填充刚刚流失的部分。其结果就是，液体会不断地向边缘涌去，造成了边缘痕迹堆积。

对几种不同的蒸发模式进行模拟，可以看到不同的污渍形状，进而很好地说明了上述推测的正确性。

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