中华学生百科全书-第527部分

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是就会产生一种恢复原状的力，这就是橡胶的弹性，也是橡皮筋拉长后又能

缩回去的原因。

高速公路为什么不是笔直的

有人说：“汽车在笔直的高速公路上飞驰。”这话是错的。为什么呢？
因为任何一条高速公路都不是笔直的。
高速公路上没有其他景物，也没有红绿灯。司机如果在笔直的高速公路
上行驶，可以看得很远很远，也可以在不改变车速的情况下连续高速行驶。
眼睛、思维和身体始终保持一种不变的状态，司机很快就会感到疲劳，
注意力也很难集中，甚至看不清远处的物体。不用说，这很容易发生交通事
故。
为了解决这个问题，高速公路要按规定修建出弯道，而且弯度较大。司
机每逢拐弯处都会集中精力，振作精神。这样就减少了司机的疲劳感，避免
了事故的发生。

指南针为什么能指示方向

一个小小的指南针，无论你把它放在什么地方，总是固执地一头指向南，
一头指向北。难怪在茫茫沙漠中，在无边无际的大海上，人们要依靠它辨别
方向。
我们居住的地球，其实是一个巨大的磁铁。它与生活中普通的小磁铁没
有什么区别，也有两极，N　极在地球北极附近，S　极在地球南极附近。磁体还
有一个共同的特点：相同的两个极性互相排斥，不同的两个极性互相吸引。
所以，地球上的任何磁性物体，都会受地球这个大磁块的影响，把它们的　S
极指向地球　N　极，而　N　极则指向地球　S　极。
因此，正是我们的地球，紧紧吸引着用天然磁铁磨成的指南针，使它永
远一头指向北方，一头指向南方。

皮球为什么能弹起来

制成皮球的材料是橡胶，橡胶本身就比较柔软，有一定的弹性，但不要
误以为是橡胶或其他皮革使皮球弹了起来。
让皮球高高弹起的真正原因其实是空气。
当我们拍一个充满空气的皮球时，球在落到地面的一刹那被撞扁了，靠
近地面的一侧最为明显，这时，球里面的空气被紧紧地挤压在一起。可空气
不甘心受到这样的挤压，它们一齐用力向地面推，于是皮球高高地弹了起来。
拍皮球的力量越大，产生的弹力也越大，皮球弹得就越高。
明白了这个道理，我们也不难理解，为什么皮球里面的空气不足、或拍
球力气不大时，球不会弹得很高的原因了。

风筝怎样飞上天

在晴朗的春天，人们常常到城市的广场或郊外空旷的地方，放飞各式各
样的风筝。风筝为什么能飞上天呢？

风筝飞上天，其实是借助了风的力量。
仔细观察一下，就会发现，在有风的日子里，人们都是这着风向放飞风
筝。这样，风筝在上升的过程中，风从前面吹到风筝上，产生了一个向上推
的力量；同时，风筝上面的空气压力小，下面的空气压力大，因此，产生了
升力。于是，风筝被送上了高空。
风筝的后面，都有长长的尾巴，这尾巴可不是为了好看，它起到了平衡
的作用，使风筝不在空中乱转。

火车为什么在铁轨上奔跑

火车的车身和车轮都是用钢铁做成的，而且还要拉很多的货物和乘客，
所以每节车厢都相当的重。
我们设想一下，如果让这样一列火车在普通的柏油马路上奔跑，会怎么
样呢？它不仅会陷到地里去，一步也走不动，而且就算跑了起来，由于火车
又长又重，且惯性大，不能说停就立刻停住，再加上路面上不断地有行人、
车辆出现，那该有多么危险呀。
因此，火车只有在铁轨上奔跑才好。为了最大限度地保证它的安全，设
计师们还想出很多办法，以保证火车的车轮不会从铁轨上掉下来，让火车开
得又快又稳又安全。

为什么月亮上没有声音

声音是空气中每秒　20　至　2　万次的振动。地球上有声音，是因为振动着的
物体把振动传给空气，空气再把振动传播开来，形成声音。所以，声音存在
的必要条件有两个：一个是要有声源，另一个是要有传播声音的媒质，二者
缺一不可。月亮上可以产生振动，但月亮上没有空气，振源的振动传不出去，
当然月亮上就听不到声音了。那儿是一个十分寂静的世界。
要证明月亮上没有声音并不难，我们可以做这样一个实验：将一只闹钟
放在有抽气设备的玻璃罩里，当罩内的空气没有被抽出时，我们能听见闹钟
的滴答声；当空气逐渐被抽出时，滴答声逐渐减弱；当空气十分稀薄时，滴
答声就听不见了。如果没有空气把声音传出来，即使闹钟的滴答声一直在响，
我们也听不见。
对于传播声音来说，月亮上的条件与抽出空气的玻璃罩内的情况相似。
所以月亮上就是有振动，也没有声音。
1969　年　7　月　21　日，人类首次登上月球。在月球上，两名宇航员虽然近
在咫尺，也只能靠无线电来通话。

为什么说噪音也是一种污染

噪音，就是杂乱无章、听了叫人不舒服的声音，比如机器的轰鸣声、飞
机的尖叫声、汽车的喇叭声等等。在物理学里，噪音的强弱通常用分贝来表
示。噪音共分七个等级，从零开始，每增加　20　分贝，就增加一个等级。当噪
音在　0～20　分贝时，我们感觉很静；20～40　分贝时，也是安静的；超过　45
分贝的声音就会干扰人睡眠；80　分贝的噪音会使人感到吵闹、烦躁；超过　90

分贝，就会影响人的健康；100　分贝的噪音会影响人的听力；120　分贝的噪音
可以使人暂时“耳聋”；在几米以内听到　140　分贝以上的噪音，人会变成聋
子，甚至可能突然发生脑溢血，或者心脏停止跳动。有人做过调查研究，长
期生活在　60　分贝的噪音中，会使人感到心慌和厌倦，人的工作效率降低。长
期生活在　85～90　分贝噪音下的人会患噪音病，出现头昏脑胀、失眠多梦、全
身乏力、食欲不好、记忆力减退等症状。下面的调查数据，令人信服地说明
了噪音的危害：一个噪音为　94～106　分贝的车间，有　4．5％的人耳聋，38％
的人耳鸣，30％的人失眠，36％的人忆忆力减退。所以说噪音也是一种污染。
还有人把噪音比作杀人不见血的软刀子，这话绝不过分。由于工业生产的过
于集中，交通拥挤，噪音源增多，噪音已经成了一种比较严重的公害。有的
国家把噪音列为环境公害之首，想方设法加以消除。
为消除噪音，人们想了许多办法。
一种立即见效的方法是控制噪音源。比如，在城市闹区，禁止各种车辆
鸣叫高音喇叭，利用减振消声的办法使各种噪音源发出的噪音减至最小。但
无论对噪音源怎样控制，生产活动总要产生大量的噪音，这就得采用隔声方
法了。现在各种高效能的隔音材料、设备正在研制中。有一种隔声夹层玻璃
已被使用。通过这种玻璃，噪音可减少　27　分贝。安装上这样的玻璃，基本上
可以避免室外噪音的干扰。在法国巴黎近郊有一条很热闹的街，汽车川流不
息，昼夜不停，人们在街上相互交谈都很困难。后来，人们在车行道和人行
道之间修建了　350　米长、4　米高的玻璃墙，收到了较好的隔声效果。
现在科学家们正研究一种更有效的消声法，那就是“以毒攻毒”的方法，
用声音消除噪音。假如能有一种声音，它与要消除的噪音在强度上、频率上
完全一样，但在振动方向上是相反的，那么，在这两种声音同时作用之下的
空气，所受到的拉力和压力相等，空气分子不发生振动，从而达到消　除噪音
的目的。从理论上说，这种方法简单，但实现起来却比较困难。当然，人们
正朝这个方向努力。相信有朝一日，用声音消灭噪音是会实现的。那时，我
们会生活在一个十分安静的环境里。

为什么保险丝能保险

如果电灯忽然灭了，我们总要先检查保险丝有没有烧断，绝大多数的毛
病确实出在这里。保险丝断了，只要把总电门关掉，换上一根新的保险丝，
再合上总电门开关，电灯立刻又亮了。为什么其他地方的接线不容易烧断，
而保险丝容易烧断呢？
原来，保险丝虽然也是一种金属丝，但是它不同于普通的铜丝、铁丝。
它软乎乎的，是由铅、锑或者铅、锡等低熔点合金做成的。它的电阻率比较
大，熔点比较低，天生怕热。由于电流的热效应，只要从保险丝上通过的电
流超过保险丝的额定电流，达到熔断电流，保险丝就会迅速熔断，自动把电
路和电源断开。这样，强电流就不能再进入用户的家里来了，从而防止接在
电路中的仪表、电器或导线因电流过强而烧坏。
保险丝断了，不能随便用铜丝或铁丝代替。如果用铜丝或铁丝代替保险
丝，由于它们的熔点很高，即使强电流通过时，也不会熔断，就不能达到自
动切断电流的目的，起不到保险的作用，是很危险的。
另外，安装保险丝时，必须注意选择粗细合适的才行。保险丝的规格很

多，通常用它的额定电流表示。对于同一材料的保险丝，截面直径越大，允
许通过的额定电流也越大。所以在选择的时候，必须先根据用电器的总瓦数，
计算出通过电路的最大工作电流，使保险丝的额定电流等于或略大于电路的
最大工作电流。这样，既保证了保险丝能够正常工作，又能保证保险丝在遇
到过大电流的时候能够迅速熔断，切断电路。假如保险丝额定电流过大，当
电路里有过强电流通过的时候，它不会熔断，就起不到保险作用，这和接钢
丝、铁丝没有什么两样；如果额定电流过小，那么在正常用电情况下，保险
丝也会熔断，造成停电事故。

为什么地球上的氧气用不完

地球上动物、植物的生存离不开氧气，一切物质的燃烧，动植物的腐烂，
铁的生锈等也离不开氧气。那么，长此以往，地球上的氧气会不会用完呢？
19　世纪时，英国物理学家汤姆逊·克尔文曾十分忧虑地说：“随着工业的发
达与人口的增多，500　年以后，地球上的所有的氧气将被用光，人类将趋于
灭亡！”事实证明，这种担忧完全是多余的，地球上的氧气不会用完。
瑞士的科学家谢尼伯曾经做过这样一个实验：他采集了许多植物的绿
叶，浸在水里，放在阳光底下。叶子很快就不断地发出一个个小气泡，谢尼
伯用一只试管收集了这些气体。这些气体是什么呢？当谢尼伯把一片点着了
的木条扔进试管时，木条猛烈地燃烧，射出耀眼的光芒。这说明试管内是氧
气，因为，只有氧气才能帮助燃烧。接着，谢尼伯又往水里通入二氧化碳。
他发现，通进去的二氧化碳越多，绿叶排出的氧气也越多。谢伯尼得出了这
样的结论：“在阳光的作用下植物靠着二氧化碳营养而排出氧气。”
原来，在阳光下，绿色植物会吸收空气中的二氧化碳，使二氧化碳与从
根部吸入的水分发生化学作用，化合成他们需要的营养物，同时放出氧气，
这叫做“光合作用”。植物通过光合作用放出氧气的总量比它呼吸时的需要
氧量要多　20　倍左右。这样氧气在空气中就不会减少，而且经常保持　21％的
含量。同时二氧化碳也经常保持在　0．03％的含量。

开水壶用久了为什么会生水垢

天然水中，除雨水不含有固体溶解物之外，海水、井水、泉水等，都含
有矿物质，如碳酸氢钙、碳酸氢镁、硫酸钙、硫酸镁等，含有这类物质的水
叫做硬水，不含这类物质的水叫做软水。
家庭中烧开水的水壶用久了，在壶的内壁和底上会留下一层沉淀物，叫
“水垢”。水垢是由一些盐类组成的。我们用自来水等硬水烧开水时，溶解
在水中的硫酸钙就沉淀出来；当水沸腾时，水里的碳酸氢钙和碳酸氢镁就相
应地分解而生成极难溶解的碳酸钙和碳酸镁沉淀在壶的内壁和底上，结成水
垢。开水壶生了水垢，就不容易传热了，烧水要浪费很多热力。在工厂里，
如果锅炉生了水垢，问题就更大了，因为这些水垢传热不均匀，往往会引起
猛烈的爆炸。因此，人们就设法把硬水“软化”，变成不含钙镁盐类的软水。
最普通的办法，就是把水煮一下，使碳酸氢钙和碳酸氢镁变成碳酸钙和碳酸
镁而沉淀掉。在工厂里，往往在水里加适量的碳酸钠（苏打），也能除去这
些杂质。因为碳酸钠能与硬水中的钙盐、镁盐作用，生成碳酸钙沉淀。也有

的工厂用硅铝酸钠作软化剂，这种软化剂经处理后，可以反复使用，成本低
廉。近年来，人们采用新方法软化水，即把硬水通过离子交换树脂，除去其
中的钙离子，就变成了软水。
硬水似乎很不受欢迎，其实硬水在酿酒工业上自有独到之处，因为硫酸
钙、硫酸镁等都是酵母菌繁殖时的必要营养物质。更有趣的是，水中如果含
有少量的硫酸镁，制出来的酒，颜色比较淡；含有硫酸镁多些，酒的颜色就
深。所以工业上对水的需要和要求也各有不同。

能用玻璃做大桥吗

人们通常总是认为，玻璃是一种极容易破碎而又极不牢固的物质。可是，
在德国迪塞尔多夫市，1980　年建成了一座以玻璃为主要原料的　7　米长的新
桥，又结实又漂亮。
德国斯图加行大学的加勒斯·雷姆从　1970　年起开始研究把玻璃纤维镶嵌
到聚酯树脂中，以制成一种新的建筑材料，并取得了具有实用价值的成果。
玻璃很脆，但经过加热，被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维后，它
完全改变了自己的本性，变得像合成纤维那样柔软，而坚韧的程度甚至超过
了同样粗细的不锈钢丝，所以，让玻璃纤维与聚酯树脂合成，可以制成很好
的建筑材料。德国的斯特拉巴格建筑公司与拜尔化学公司联合采用了雷姆的
研究成果，生产了一种叫做“玻璃斯大尔”的新型建筑材料。这种新的建筑
材料，含有　68％的玻璃纤维，抗拉强度比钢大　4　倍，而重量只有同体积钢铁
的　1／4。它不生锈，耐腐蚀，抗热性能强，而且不受电磁波影响。
玻璃纤维和塑料合成的玻璃纤维复合材料，可以用来制造船只、汽车、
火