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左卷健男著 安可译
自序
杠杆可以将很小的力放大
物理是抽象度最高的学科,许多人都对此感到非常头疼。
提出问题-确认问题、写下设想-自己思考、讨论、根据讨论写出经过深思熟虑得到的答案。
P
物体重量的恒定性?
重量是地面上的物体受到的来自地球的吸引力,即“重力”的大小。
小学理科教科书用“重”表示质量,到了中学用“重”表示重量...“重”在中学是一个意思略微模糊的词。
当我们说“同一温度下,湿润的空气更轻”时,切忌认为液态水导致空气湿润,湿度增加时由于气态的水,即水蒸气较多而导致。(与干燥的空气相比,水蒸气更轻。水蒸气的密度为0.6立方米每千克,1.29Kg/m³)
1935年5月,载有97名乘客的飞船着陆时氢气遇火爆炸,导致36人死亡,自从这场事故后,飞船改用使用氦气。
人的平均密度比水的密度稍小一些。
像水一样液体的密度大于固体密度的物质非常有限,铋等物质便属于这一类。
正是因为水与一般的物质不同,所以水里的生物才能安全度过寒冬。当外面的空气温度降低到4摄氏度左右时,池塘或者湖表面的谁的密度逐渐增大,沉到水底。(如果...)(作者见识多懂得也多)
水变成冰的时候体积增加、密度减小,是因为结冰后水分子规则排列,水分子之间的空隙变多而引起的。(只记结果的教育呵呵)
H
当戴上潜水镜后,光线是通过眼睛内的空气进入晶状体,会发生正确的折射,因此和在空气中看到的物体是一样的效果。
不过,戴上潜水镜后,视野会变窄,不像平时能看到的将近180°那么大的范围。
(半夜被狗吠吵醒)
雨后的彩虹会出现在东边。
太阳中午位于南边的天空,下午到傍晚之间逐渐向西移动。由于人背对太阳看彩虹,所以我们看到的彩虹出现在东边的天空。
背对太阳,我们经常可以在公园浇灌草坪的喷水设施喷出的水柱附近看到彩虹。(早年自己起早,上班前会在公园里拍拍,就常看人造彩虹。)
海水呈现蓝色主要是因为红色系光被水分子吸收造成的。
1m的长度便是由光速定义而来。
婴儿和20多岁的年轻人谁的听力更好?婴儿!
随着年龄的增长,人的听力会逐渐衰退,越来越难听到音调高的声音。有一种名为蚊子铃声的扬声器可以发出17000Hz的高频声音,这种声音只有年轻人可以听到,所以很多商场或店铺用它来驱赶逗留在附近的年轻人。
Y
1827年英国植物学家布朗发现了布朗运动,1905年爱因斯坦进一步对其做了理论性说明。这个理论不仅让人们了解了分子的热运动,同时也为分子的存在提供了决定性的证据。在此之前,分子与原子的存在不过是假设。(道尔顿?)
花粉的大小为30-100μm,太大的例子无法观察到布朗运动。花粉浸入水中,破裂后释放的微粒会产生布朗运动。
为了避免“咯噔咯噔”的声音,开始使用轨缝倾斜的铁轨。
吸水性高分子能吸收自重10倍以上的水分...
S
我们生活在近地表,上方是30000米厚的大气层。托里拆利曾说过,“人类住在大气海洋的底部”。
深海鱼没有鱼鳔。
处于封闭环境的不可压缩的静止液体,任何一点受外力产生压力增值后,此压力增值会瞬间传至静止液体各点。
帕斯卡1623年出生,去世时年仅39岁。
“人不过是一个根苇草,是自然界里最脆弱的东西,但人是一根能思考的苇草。”
加速的物体受到重力和惯性力的作用,现在我们就把这两个力的合力称为“表现重力”。
重力与惯性力的合力垂直于倾斜的等压面,此时浮力也垂直于倾斜的等压面 ,而且浮力与表现重力+拉力处于平衡状态。(对惯性力的引入其实更方便理解,当然所谓增加负担,如果不增加必要负担你理解不了,那简单又有和意义呢)(阿基米德定律g可以用等效g替代呢)(with study comes ignorence)
由于自由落体会产生与重力相反的惯性力,所以可以体验失重状态。
(被应试限制了成长。)
人静止产生的功率大概是100瓦。做功通过热量的变化来表现。
I
磁畴
原子磁铁非常微小,在长度1/100mm的磁畴中大约排列着2万个原子磁铁。
日本家用插座的电压一般是100V,有的地方是200V。
克鲁克斯管也叫阴极射线管,将电信号转化为光信号
C
人体照射到中子线时,体内的钠原子有时会变成具有放射性的钠24原子。
长崎原子弹爆炸时,质量减少1g
换言之,长崎核爆事件中,地球上仅消失了1g质量,袭击了长崎数万人...
一个氦原子的质量比4个氢原子轻了0.7%
S
“左老师真不懂浪漫啊。”
“搞不明白的事物世上比比皆是,只停留在不明不白的状态不叫有梦想,一样一样去解明白的事物才能被称为有梦想。我希望大家学习科学也一样要有梦想。”
后记
“左卷,看来你真的很喜欢理科。”这是我入学以来初次被老师表扬。

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https://github.com/st-small-shao/Geocentric-Model-Planetary-Orbits

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[?]邴楚茗:浅谈约化质量与恢复系数
[?]张珉硕:动杆问题的一般方程组

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某质点由静止开始,加速度a_1a_2的周期性变化,运行总时间T。关于半周期对称的t开始运动的质点位移相等。
末速度:v=(a_1+a_2)\frac{T}{2}x=\frac{a_1T^2+3a_2T^2+4(a_1-a_2)Tt}{8}

关于证明,除了用运动学公式直接计算外,用速度时间图像面积。而三角形相似的结论转化为两个运动彼此多余的两个平行四边形面积相等...
这个结论最初是从电容器中持续入射的粒子出射点的题目时直觉意识到的。

课间远卓来分享他的方法,前几天翟同学也有类同的做法。
[?]带电粒子在电容器里的运动

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最近在讲电场,翰铮同学分享他看学习心得,说有老师用“臭脚丫”类比电荷,臭味是看不见的那种物质...后来在日语班上课,还特地让打篮球的苏同学拖鞋,如果付出闻点味道的代价就能很好理解“field”倒也合算。
后来我觉得用榴莲代表带电物体可能更好,有人对榴莲的味道喜欢的不得了,而有人则唯恐避之不及,相当于同一点正负电荷受力相反...
尽管我本人不曾吃过榴莲,很多年前还写过关于它的心得:
@qiusir:榴莲似乎可以用来形容一种人,粗硬多刺的外表却裹着柔软丰实的心。不少人被其外表所拒,而能触及其内在的也未必受得那气味,但对敢能享食者来说却多有水果之王之美誉.
@qiusir:有的知识也如榴莲,不畏其表不惧味,能敢食之方知其美味.

电场和引力场中的势能问题是另一个难点。在学习这件事上,也很能体现困难源自美德(深究悉讨)...
1、引力势能
\int\frac{1}{r^2}dr=-\frac{1}{r}
E_p=-\int F\cdot dx
E_p(r)=-\int_{\infty }^{r}-\frac{GMm}{r^2}dr
E_p(r)=-\frac{GMm}{r}
2、重力势能
以地面为零势面(通常是以保存力为零的位置为零势面,这里是为了表达式简洁和方便,就如通常以地面为参照物一样)
E_p=-\frac{GMm}{h+R}-(-\frac{GMm}{R})
E_p=\frac{GMm}{R}-\frac{GMm}{R+h}
E_p=\frac{GMm}{R}(1-\frac{1}{1+\frac{h}{R} })
如果物体在地球表面附近,h\llR,\frac{1}{1+\frac{h}{R} } \approx 1-\frac{h}{R}
E_p\approx\frac{GMm}{R^2}h
所以有E_p\approx mgh,也就是有心力场局部近似为匀强的引力场。
3、电势能
类比万有引力F=\frac{GMm}{r^2}和库仑定律F=\frac{kQq}{r^2}
不难得出对于异种电荷间的电势能和引力势能具有相同表达式,E_p(r)=-\frac{kQq}{r}(此处Q,q仅指电量大小)
如果考虑到电荷的正负问题,以及r的方向问题,库仑定律更一般表达\mathord{ \buildrel{ \lower3pt \hbox{$ \scriptscriptstyle \rightharpoonup$}}  \over F}  = k \frac{{Qq}}{{{r^2}}} \hat{r} ,Qq是包含电性正负的...(\mathord{ \buildrel{ \lower3pt \hbox{$ \scriptscriptstyle \rightharpoonup$}}  \over F}  =-G \frac{{Mm}}{{{r^2}}} \hat{r}


电势能的表达式:E_p(r)=\frac{kQq}{r}
由电势的定义式\varphi =\frac{E_p}{q},也就方便得出点电荷的电势决定式:\varphi =\frac{kQ}{r}
如此容易理解,正电荷的电场电势为正,负电荷的电场电势小于零;负电荷在负电荷电场的电势能大于零...对等量异种电荷中垂线为零势能面,除了用电场力方向理解,用\varphi =\frac{kQ}{r}+\frac{-kQ}{r}=0理解更直接...

套用点电荷电势的方程,可以得出关于两个关于y轴对称的点电荷在平面某点的电势:
\varphi_n=\frac{k_0Q_1}{\sqrt{(x+l)^2+y^2}}+\frac{k_0Q_2}{\sqrt{(x-l)^2+y^2}}
电场是保守力场...电场线方程和等势面方程互为共轭调和函数(不懂,安排远卓等同学暴力求解去了)...
\psi_n=\frac{k_0Q_1(x+l)}{\sqrt{(x+l)^2+y^2}}+\frac{k_0Q_2(x-l)}{\sqrt{(x-l)^2+y^2}}
根据上年的两个方程,用GeoGebra的曲线“序列”就可以绘制上图了...
另,最近这里[?]发现这张图,按照这里物理量表达习惯略微做了修改(日本教材中,U代表势能,而电势用V表示):

关于电势的高低,用地势的高低类比,而等势面和地里的等高线类同...