原地轉(zhuǎn)十圈都不暈的人，到底有多與眾不同？

問(wèn)答導(dǎo)航
Q1 車(chē)鑰匙如何遙控開(kāi)門(mén)？
Q2 熱水為何去油污？
Q3 酒精為何能擦筆跡？
Q4 低頻聲音更穿透嗎？
Q5 影子邊緣為何模糊？
Q6 轉(zhuǎn)圈后為何會(huì)頭暈？
Q7 WiFi為何能穿墻？
Q8 長(zhǎng)隧道為何會(huì)彎曲？

by 匿名

答：

這是通過(guò)電磁波傳遞的信息。鑰匙里有一個(gè)小電路，里面有電池、晶振/振蕩器、芯片、發(fā)射電路和天線(xiàn)。當(dāng)你按下“解鎖”按鈕時(shí)，電路會(huì)讓天線(xiàn)中的電荷來(lái)回振蕩，產(chǎn)生一個(gè)高頻交變電流，也就是電磁波。而通過(guò)電磁波，我們可以載入數(shù)字信號(hào)，從而車(chē)門(mén)中的電子元件接收到信號(hào)后會(huì)進(jìn)行識(shí)別開(kāi)鎖。事實(shí)上旁邊的車(chē)門(mén)也會(huì)接收到信號(hào)，只不過(guò)鑰匙和鎖不匹配時(shí)，旁邊的車(chē)門(mén)就不會(huì)發(fā)生響應(yīng)。

by 小被子

Q.E.D.
Q2 為什么熱水相比冷水更容易去油污？和使用洗潔精產(chǎn)生的乳化反應(yīng)有什么區(qū)別？

by 匿名

答：

油污通常是油脂、食物殘?jiān)⒌鞍踪|(zhì)、淀粉、灰塵等混合物。冷水里，很多油脂比較黏，甚至有些動(dòng)物油、黃油、火鍋牛油會(huì)接近半固態(tài)，牢牢附著在碗盤(pán)表面。熱水一來(lái)，油脂的黏度降低，會(huì)變得更稀、更容易流動(dòng)；一些凝固的脂肪還會(huì)熔化。這就像冷的豬油是白白硬硬的一塊，熱了以后會(huì)變成液體，更容易被沖走。

另外，熱水還會(huì)讓分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，使油污和表面的結(jié)合變?nèi)酰澄餁堅(jiān)菀总浕⑴蛎洝⒚撀洹崴?strong>表面張力也比冷水低一些，因此更容易潤(rùn)濕碗盤(pán)表面，鉆進(jìn)油污和盤(pán)子之間的縫隙里，把油污“掀起來(lái)”。

洗潔精則是因?yàn)槔镉?strong>表面活性劑，它的分子一頭喜歡水，另一頭喜歡油。可以把它想象成一個(gè)“兩頭通吃”的小鉤子，親油的一端扎進(jìn)油污里，親水的一端朝向水。經(jīng)過(guò)搓洗后，大塊油污會(huì)被分散成很多很小的油滴，每個(gè)油滴外面都包著一層表面活性劑分子。這樣油滴就不容易重新聚成一大團(tuán)，而是可以比較穩(wěn)定地懸浮在水里，被水沖走。

by 小被子

Q.E.D.
Q3 為什么用中性筆寫(xiě)的字，酒精噴了之后，字跡會(huì)消失？

by 匿名

答：

這是因?yàn)榫凭軌蛉芙庵行怨P的色素，中性筆的墨水通常由著色劑、溶劑、樹(shù)脂和助劑組成。中性筆多使用水溶性或醇溶性染料。這些染料分子本身是透明的，它們之所以能顯色，是因?yàn)樗鼈円蕴囟顟B(tài)聚集或附著在紙張纖維上，能夠吸收特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光。酒精作為一種極性有機(jī)溶劑，具有很強(qiáng)的溶解能力。根據(jù)相似相溶原理，他會(huì)迅速破壞染料和紙張纖維之間的附著力，將原本固定在紙面上的染料分子重新溶解到酒精中。

當(dāng)酒精把染料分子稀釋之后，單位面積內(nèi)的染料濃度急劇下降，對(duì)光線(xiàn)的吸收能力減弱，那么深色的染料就變得很淺淡。還有一點(diǎn)很重要，當(dāng)酒精完全揮發(fā)后，被溶解的染料分子并不會(huì)隨之飛走，而是會(huì)重新殘留在紙張纖維上。因此，等紙張干透后，字跡通常會(huì)以比原來(lái)更淡、邊緣更模糊的狀態(tài)重新顯現(xiàn)出來(lái)。

但如果中性筆的顏料還有大量的碳黑的話(huà)就不會(huì)消失，因為碳黑不溶于酒精，字跡是無(wú)法被酒精溶解的。

by 藍(lán)多多

Q.E.D.
Q4 相同響度的聲音，是頻率更高更有穿透力，還是頻率更低更有穿透力？

by 夜梨的椅子

答：

我們考慮實(shí)際生活的場(chǎng)景，從純粹物理的角度去思考。

在空氣中，穿透力主要體現(xiàn)在遇到障礙物時(shí)的衍射和遠(yuǎn)距離傳播能力上。低頻聲波長(zhǎng)很長(zhǎng)，能通過(guò)衍射輕松繞過(guò)障礙物，且不易被空氣吸收，因此穿透力遠(yuǎn)超高頻。例如一個(gè)遠(yuǎn)處的雷聲傳來(lái)，高頻部分被吸收殆盡，只剩低沉的低頻，而近處的雷聲卻有高頻的炸響。所以，在空氣中，穿透力是低頻更強(qiáng)。

在固體中，影響穿透力的因素發(fā)生了變化。固體內(nèi)部的聲音不能簡(jiǎn)單用高低頻來(lái)劃分，而是分為多種波形。此時(shí)，穿透力主要體現(xiàn)為固體結(jié)構(gòu)傳聲的隔絕難度。低頻振動(dòng)會(huì)以縱波、橫波等形式在墻體、鋼筋中高效傳播，這是造成樓上腳步聲等噪音的“元兇”，常規(guī)隔音措施對(duì)它很難奏效。而高頻聲極易在界面被反射或被阻尼材料吸收，能量耗散更快，很難穿透。因此，在固體結(jié)構(gòu)中，也是低頻振動(dòng)更難隔絕，穿透力更強(qiáng)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，無(wú)論在氣體還是固體中，從純粹的物理傳播角度看，低頻都比高頻具有更強(qiáng)的穿透力。

by 跑馬仔

Q.E.D.
Q5 為什么影子的周?chē)悄：模渴且驗(yàn)榭諝饷芏炔痪凵鋯幔?/p>

by 蘋(píng)花

答：

事先說(shuō)明，影子周?chē)哪：皇且驗(yàn)榭諝饷芏炔痪斐傻模且驗(yàn)?strong>半影效應(yīng)。

半影的形成由于常見(jiàn)光源（如太陽(yáng)、燭火、日光燈等）并非理想的點(diǎn)光源，而具有一定的大小。當(dāng)此類(lèi)光源發(fā)出的光線(xiàn)被不透明物體遮擋時(shí)，其后方的陰影區(qū)域可分為兩部分：中心部分光線(xiàn)被完全遮擋，形成黑暗的“本影”；邊緣附近區(qū)域只有部分光線(xiàn)被遮擋，形成明暗過(guò)渡的模糊區(qū)域，即“半影”。我們?nèi)庋劭吹降摹澳：吘墶保鋵?shí)就是這個(gè)半影區(qū)。光源的面積越大，或者光源離遮擋物越近，這個(gè)模糊的過(guò)渡帶就越寬。

如果光源是理想光源，也就是點(diǎn)光源時(shí)，光線(xiàn)才會(huì)呈完美的直線(xiàn)傳播，那么遮擋物投射出的影子邊緣才會(huì)是黑白分明，非常銳利。

除了半影效應(yīng)，光照射到遮擋物邊緣的時(shí)候，還會(huì)發(fā)生衍射，但是在宏觀尺度下，這種衍射造成的模糊微乎其微，所以主要還是由于半影效應(yīng)造成的影子邊緣模糊。

by 藍(lán)多多

Q.E.D.
Q6 為什么轉(zhuǎn)圈后會(huì)感覺(jué)頭暈？

by 安昊洋

答：

人的內(nèi)耳深處有一個(gè)“半規(guī)管”結(jié)構(gòu)，三條半規(guī)管相互垂直，可以感知三的維度方向上的運(yùn)動(dòng)，半規(guī)管內(nèi)還充斥著內(nèi)淋巴液。當(dāng)人體開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，半規(guī)管結(jié)構(gòu)跟隨人體一起旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部的淋巴液會(huì)刺激結(jié)構(gòu)內(nèi)的感受器，傳送“人體在旋轉(zhuǎn)”的信號(hào)給大腦。

半規(guī)管結(jié)構(gòu)示意圖 | 圖源網(wǎng)絡(luò)

頭暈的癥狀一般發(fā)生于人體停止旋轉(zhuǎn)時(shí)。當(dāng)人體停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，半規(guī)管內(nèi)的淋巴液由于慣性還會(huì)繼續(xù)沿原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng)，從而繼續(xù)向大腦發(fā)送“人在旋轉(zhuǎn)”的錯(cuò)誤信號(hào)。此時(shí)人即便在行為上已經(jīng)停止旋轉(zhuǎn)，但仍然能感覺(jué)周?chē)沫h(huán)境在轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生眩暈感。

平時(shí)坐車(chē)、坐船時(shí)，由于頻繁地起步、停止，或是劇烈的上下晃動(dòng)引起的暈車(chē)、暈船，也是類(lèi)似的原理。通過(guò)一些特殊技巧和系統(tǒng)訓(xùn)練，可以降低旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的眩暈感。

by Eric

Q.E.D.
Q7 Wifi信號(hào)和光都是波，為什么Wifi信號(hào)能穿墻而光不能？

by 安昊洋

答：

wifi信號(hào)是波段在微波的無(wú)線(xiàn)電波，光和wifi信號(hào)都是電磁波，但是它們處于不同的波段，頻率不同。

至于能不能穿墻，這就要取決于電磁波與障礙物之間的尺寸還有透過(guò)率。

對(duì)于wifi信號(hào)，因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)比較長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射和透射，家用wifi在2.4GHz波段的波長(zhǎng)在12.5cm，它能夠輕易的繞過(guò)墻壁內(nèi)部的微小顆粒，穿透墻壁的非金屬結(jié)構(gòu)。并且墻壁對(duì)于微波頻率的電磁波吸收率相對(duì)較低，所以大部分能量可以穿透過(guò)去。

可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在380-780納米之間，可見(jiàn)光的波段相比于墻上的孔可是小的對(duì)，因此沒(méi)法發(fā)生衍射繞過(guò)障礙物，并且墻壁是不透明的，所以光不能穿透這種厚且致密的墻體，基本上都會(huì)全部反射回去。

by 藍(lán)多多

Q.E.D.
Q8 為什么長(zhǎng)的隧道它都不是直直的，而都是帶點(diǎn)彎曲？

by 米小斛

答：

隧道修建于地下，無(wú)論是否跨越水域，首先需要確定地質(zhì)條件，若遇到斷層帶、地下水區(qū)域、空洞區(qū)域，都需要避開(kāi)，強(qiáng)行走直線(xiàn)會(huì)帶來(lái)施工安全問(wèn)題。若是沒(méi)有地質(zhì)層面的問(wèn)題，也會(huì)考慮到長(zhǎng)時(shí)間駕駛在平直的隧道里，可能會(huì)引起視覺(jué)疲勞，所以如果是短隧道，可能相對(duì)筆直，但如果是長(zhǎng)隧道，就會(huì)帶點(diǎn)彎繞。再者就是排水、通風(fēng)等問(wèn)題，也會(huì)根據(jù)具體施工的需要而改變隧道的走向。所以說(shuō)長(zhǎng)隧道的修筑并不是沒(méi)法修直，而是考慮了諸多因素后修成了彎曲的模樣。

by Eric

Q.E.D.