日常生活中的物理知識
（一）挑重擔的人走路為什么像小跑步
人在步行的時候,是左右腳交替著向前的,如果說得正確些,人的步行可以認為是一個接替一個跌倒動作.人在站立不動的時候,從人體重心引下的垂直線,總是在兩腳形成的面積里,這叫做處于站立時的平衡狀態(tài).人在起步向前的時候,總是身體先向前傾,使從人體重心引下的垂直線越出底面,形成向前傾跌的趨勢,接著立刻把后腳跨向前來維持新的平衡.所以我們說,一步一步地向前走,就是作一次一次的向前傾跌.這種傾跌趨勢,跟人體的重量和跨出步子的大小是有關(guān)的.向前傾跌的趨勢越厲害,邁出的那只腳,在著地時與地面沖擊得越重,這樣不但人要感到吃力,步子也不容易跨穩(wěn).挑著重擔走路,等于人體的重量突然增加了許多,向前移步時的傾跌趨勢就很厲害.縮小跨出的步子,可以適當減小這種傾倒趨勢；迅速邁出后腳,可以防止真的跌倒.因此挑重擔的人,走路的步子總是又小又急,這就成了小跑步了.還有,挑重擔時步子短促,可以使速度均勻,這樣擔子也可以勻速地跟著人向前移動.如果步子又大又慢,擔子就產(chǎn)生擺而不好挑
（二）車中的光學(xué)知識
1．汽車駕駛室外面的觀后鏡是一個凸鏡利用凸鏡對光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點,使看到的實物小,觀察范圍更大,而保證行車安全.
2． 汽車頭燈里的反射鏡是一個凹鏡它是利用凹鏡能把放在其焦點上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的.
3． 汽車頭燈總要裝有橫豎條紋的玻璃燈罩汽車頭燈由燈泡、反射鏡和燈前玻璃罩組成.根據(jù)透鏡和棱鏡的知識,汽車頭燈玻璃罩相當于一個透鏡和棱鏡的組合體.在夜晚行車時,司機不僅要看清前方路面的情況,還要還要看清路邊持人、路標、岔路口等.透鏡和棱鏡對光線有折射作用,所以燈罩通過折射,根據(jù)實際需要將光分散到需要的方向上,使光均勻柔和地照亮汽車前進的道路和路邊的景物,同時這種散光燈罩還能使一部分光微向上折射,以便照明路標和里程碑,從而確保行車安全.
4．轎車上裝有茶色玻璃后,行人很難看清車中人的面孔
茶色玻璃能反射一部分光,還會吸收一部分光,這樣透進車內(nèi)的光線較弱.要看清乘客的面孔,必須要從面孔反射足夠強的光透射到玻璃外面.由于車內(nèi)光線較弱,沒有足夠的光透射出來,所以很難看清乘客的面孔.
5． 除大型客車外,絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的
當汽車的前窗玻璃傾斜時,車內(nèi)乘客經(jīng)玻璃反射成的像在國的前上方,而路上的行人是不可能出現(xiàn)在上方的空中的,這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上行人分離開來,司機就不會出現(xiàn)錯覺.大型客車較大,前窗離地面要比小汽車高得多,即使前窗豎直裝,像是與窗同高的,而路上的行人不可能出現(xiàn)在這個高度,所以司機也不會將乘客在窗外的像與路上的行人相混淆.
（三）輪胎的花紋
你一定注意到汽車、自行車等橡膠輪胎上都有凸凹不平的花紋.加這些花紋,目的是增加輪子與地面間的摩擦力,防止輪子在地面打滑.早在1892年前后,人們制造車輪時就開始在輪胎上加花紋了,當時的花紋都很簡單,隨著車輛速度、載重量的提高,路面的改進,輪胎花紋也在不斷變化 ,以適應(yīng)新的要求.現(xiàn)在的輪胎花紋大致分為通用、高越野性和聯(lián)合式花紋三大類.而它們的幾何形狀有縱向直線、橫向直線、斜線、塊形和混合式等五種,各種花紋適合不同的行駛情況.例如,公共汽車輪胎上常見的是縱向直線型和鋸齒型花紋,適合在硬性路面上行駛,可以消除噪聲,也稱無聲花紋.車輛在荒野及松軟土地上行駛,適宜使用高越野花紋,它塊大、溝深,行駛時不容易陷在溝里,卻很能"啃泥",使輪子不打滑,拖拉機、起重機常在較疏松的泥地行駛,特別適合選用這類花紋的輪胎.聯(lián)合式花紋輪胎適應(yīng)性強,既能在硬性路面上行駛又可在松軟路面上行駛,甚至可以在冰雪路面上行駛,因此使用最為廣泛.
(四)其他
1.鋼琴弦問題.
鋼琴的發(fā)聲原理,在敲擊琴鍵時,會有小錘打在后面的琴弦上,弦上產(chǎn)生駐波,發(fā)出聲音.如果敲擊位置在琴弦整數(shù)分之一長度處,那么音色會很難聽,比如擊打琴弦長度1/n處,那么N次諧波振動會消失.所以通常小錘打在琴弦1/7-1/8長度處.
此外.為什么鋼琴比琵琶顯得音色豐富.求解波動方程,把鋼琴的“擊錘”和二胡的“撥弦”作為偏微分方程邊界條件,就可以算出來,鋼琴的高次音頻是平方衰減,而琵琶是四次方衰減.
2.為什么鴕鳥不會飛.很多人以為鴕鳥如果翅膀成比例增大,就會飛了.其實不然.這是由于會飛需要的升力,并不是與物體大小成正比例關(guān)系.由此也可以說明為什么大型鳥類上升都需要上升氣流,或者滑翔俯沖,而小鳥一飛就行.
同理,假設(shè)人像老鼠那么大,那么從相對于那個小人的好幾層樓的高度跳下來,也不會受傷.所以不必佩服老鼠什么的,如果人體積變小,一樣會的.這是由于單位面積提供的支持力并不同.
由此,這是物理的最基本概念之一,就是幾何相似,未必物理相似.
3.眼鏡小實驗.
戴上眼鏡,對著一個物體看,固定眼睛和物體的距離,就是頭不要移動.
慢慢摘下眼鏡,再透過鏡片看物體,然后挪動眼鏡,逐漸遠離自己,你會發(fā)現(xiàn)：
鏡片里的物體的像,先變小后變大.像最小的時候,距離恰好是你眼睛到物體的距離的中點.
初中知識就可以做定量計算解釋這個現(xiàn)象.這是由于眼睛看東西大小并不是物體本身大小,也不是距離.而是物體對眼睛的張角所決定的.