假若物体的密度小于液体的密度,弹性材料易发

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳,但黑洞并不能吞噬如此多的物质,黑洞会释放一部分物质,射出两道纯能量——γ射线。

冬季的牡丹江农民在封冻的冰面上采冰。他们在为一年一度的牡丹江冰建设提供材料,同时,也在为来年夏季储存冰块。为了采冰,不仅人们要在冰面上行走,而且还要让许多机械在冰面上作业。采好冰后,还要用汽车把冰块运走。但是,就是在这样的冰下面,水中的鱼仍可以自由自在的生活着,流动的江水就结冰如此,静止的湖水结冰情况就比这更甚了。在零下几十摄氏度的气温下,为什么湖底不会结冰?湖下面的鱼为什么不会被冻死呢?难道说湖中的鱼特别耐冻吗?

“从生活走向物理,从物理走向社会”是新课改的理念之一。乒乓球可以说是我国的国球,在各中小学普遍开展,是学生们喜爱的运动项目,下面就乒乓球运动项目中包含的物理知识作粗浅的分析。

也可以简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生聚变。

为了回答上面的问题,我们一起了解一下水的一些特性。

一、乒乓球球台中的物理

由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定,参与聚变时不释放能量,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是因为它的密度无穷大,从而产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样,黑洞也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。

水的密度

1937年,国际乒乓球联合会对球台作了决定:球台长 274cm,宽152.5cm,离地面76cm。台面可用任何材料制成,但应是呈暗色、无光泽,而且要具有均匀一致的弹性。

当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。

水和其他物质一样,也有自己的密度,水的密度是水的一种特性,因为物体的体积会随温度的变化而变化,所以,物质的密度也会随着温度的变化而变化,尽管水和所有的物质一样,它的密度也会随温度的变化而变化,但水和其他物质又不太一样,它具有反常膨胀的性质。当水的温度在4℃以上时,它的体积会随温度的升高而增大,表现为热胀冷缩,所以,水的温度在4℃以上时,它的温度越高,密度越小。水的温度在4℃以下时,它的温度越低,密度越小,我们平常所说的水的密度为1.0×103 kg/m3 ,指的是水在4℃时的密度。在其他的温度时,水的密度都要小于1.0×103 kg/m3 。

“呈暗色,无光泽”:容易吸收光,不发生反光现象,且易与白色或黄色的乒乓球区分。

恒星的时空扭曲改变了光线的路径,使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光在恒星表面附近稍微向内偏折,在日食时观察远处恒星发出的光线,可以看到这种偏折现象。当该恒星向内坍塌时,其质量导致的时空扭曲变得很强,光线向内偏折得也更强,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。最后,当这恒星收缩到某一临界半径时,其质量导致时空扭曲变得如此之强,使得光向内偏折得也如此之强,以至于光线再也逃逸不出去 。这样,如果光都逃逸不出来,其他东西更不可能逃逸,都会被拉回去。也就是说,存在一个事件的集合或时空区域,光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者,这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界,它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。

根据分析问题的需要,我们把浮沉条件用密度的知识表示出来。对实心物件,当它浸没在液体中时,如果物件的密度大于水的密度,那么物件就要在液体中下沉,一直沉到液体的底部,最终沉底,如果物体的密度小于液体的密度,那么物件就要在液体中上浮,一直上浮到液体表面,露出一部分,最终处于漂浮状态。如果物体的密度等于液体的密度,则物体可以静止在液体的任意深度处。由此可以推断出,当密度不同的几种不相容的液体混合在一起时,在液体静止的时候,密度较小的液体将上升到较高的位置,而密度较大的物体将降到较低的位置。我们平时见到的食用油和水的混合情况很能说明这个结论。当我们把食用油滴入煮熟的面条或做好的汤中时,即使用筷子搅几下,当面条或汤静止时,油花花的食用油总处在最上面的哪一个层面。

“均匀一致的弹性”:乒乓球落台后弹起发生下面能量转化,乒乓球的动能转化为弹性势能,又转化为乒乓球的动能。弹性材料易发生弹性形变而产生弹性势能。

图片 1

下面,我们就一起来看看湖水中的冷冻情况吧!

二、乒乓球球拍中的物理

为了讨论问题的方便,我们以4℃的湖水温度为界限,分水温高于4℃和低于4℃两种情况分析。

根据个人打球的风格不同,选择适合自己的球拍。不同的球拍物理性能不同。

先看看湖水温度高于4℃的情况。

1、摩擦力大,反弹力差的球拍。如反胶海绵拍,在海绵上贴一块颗粒向内的胶皮,由于表面平整柔软,有较大的粘性,在一定的作用下,摩擦力大,反弹力小。

随着冬季的到来,湖面上方的气温会逐渐降低。湖中的水和湖面上方的空气相比,前者散热要慢一些。这样,湖表面水的温度要比湖面上方空气的温度要高一些。假设这时湖面上方的气温为10℃,湖面水的温度为10℃,水温比气温高3℃,这时,湖面的水就像一个小火炉一样,把它的一部分热传递给湖面上方的气体,结果,湖表面水的气温降低,密度增大,大于湖面下水的密度,逐渐向湖底下沉,由于湖面下方湖水的温度越高,密度越小,小于湖面上水的密度,它便逐渐向湖面上浮,补充湖面的水下降后,出现的空间,整个湖面的水就是通过对流而逐渐冷却的,当湖面温度不低于4℃,整个湖里的水的对流就这样持续不断的进行着,一直到湖水的温度降低到和湖面上方的温度完全相同为止。

2、弹性强,摩擦力较小的球拍。如生胶海绵拍,这种球拍是在较薄的海绵上贴一块生胶皮,其胶体的含胶量比正贴胶皮大,故颗粒比较柔软,弹力较大,颗粒的高度一般在0.8~1mm之间,易弹性形变,弹性强。

再看看湖水的温度低于4℃情况。

3、缓冲性能强的球拍。如防弧海绵拍,这种球拍是在一块结构松、弹力差的海绵上反贴一块厚而硬、粘性小,有些发涩的胶皮。由于结构松、弹力差,在力作用下易压缩,故缓冲性能强。

当湖水的温度低于4℃,湖面上的气温一定远远低于4℃,假设这时湖面上方的气温为-10℃,这是湖面已经结冰了。由于这时湖面水的温度比湖面的气温高,也比冰的温度高,因此,湖面上方的水会把热传递给湖面上的冰和湖面上的空气。结果,时湖面上水的温度降低。

三、选择球的大小,软硬中的物理

我们知道,当水的温度为4℃时,它的密度最大,所以,温度为4℃的水总是处在湖的底部,而湖面上的水的温度降低后,它们的密度变小,并且水的温度越接近0℃,它们的密度越小,这样,湖面上水的温度降低后,将处于湖中的水更高的位置处,一直到它们的温度变为0℃.湖面上的这些和冰接触的0℃的水,因为发生了热传递,从而凝固成冰。

1、采用大球,球性能的变化

如此这般,湖中的水便自上而下结成了冰,由此产生了湖中的冰由湖面向湖底蔓延的现象。

自2000年10月使用40mm大球,其球的性能也发生一些变化。

实际情况是,湖底并没有全部结成冰,这是为什么?在湖水结冰的过程中,湖面水的温度低于4℃,由于水反常膨胀,湖水不能用对流的方式传递热量。而水又是热的不良导体,加上地热是由底下向上传热的,所以,湖内水降温的速度是十分缓慢的,这样,就可以使湖底下水的温度一般都维持在4℃,这些水当然也就不会结冰了,在这里生活的鱼和生物也都能生存。

由于球体变大,其重量相应也增加。

要是水没有了这奇特的性质,当严冬到来时,由于水的对流,结冰就会从水底开始,要不了多久,整个湖里的水都会凝结成冰,那样的话,一个严寒的冬天过后,恐怕湖里的鱼和其他生物酒所剩无几了,很多生物早就灭绝了。

球体变大,空气相对球的阻力增大。运动物体受到空气的阻力跟其表面积有关,物体表面积越大,其空气阻力越大,由于空气中阻力的增大,使球运动的速度变缓。

看,自然界造物主的工作就是这样的神奇!

球体变大,空气阻力增大,减弱了球体的旋转、前冲。

2、赛前挑球。是乒乓球运动员的一个权力。硬一点的球,弹性好,打起来速度快;软一点的球摩擦力大,削起来容易旋转。

四、推挡球中的物理

1、挡球:球对拍一个作用力,同时球拍对球一个反作用力,从而改变球的运动状态。

2、快推:球与拍碰撞,接触时间越短,冲力越大,球获的较大速度。

3、加力推:反弹力与人施加的力同向叠加合成,力大球运动速度快。

4、减力挡:利用缓冲削弱反弹力。

五、球运行弧线、速度、旋转中的物理

1、球运行弧线的高低、长短、方向取决于击球时出手的角度、速度和力量。球运行作斜抛运动,击球时力的大小、方向、作用点三要素不同,力的作用效果不同,即球的运动状态不同。对于旋球来说球一方面自转,另一方面向前运动。

2、球的力量和速度

力作用球,是通过球前进速度和旋转强度表现出来,力越大球飞行越快或旋转越快,而击球力的大小,主要取决于击球时挥拍加速度的大小,由牛顿第二定律F=ma可解释。

3、上旋球。乒乓球的上旋,会使球体表面的空气形成一个环流,环流的方向与球体上旋方向一致,这时球体还在向前飞行,所以它同时又受到了空气的阻力。环流在球体上部的方向与空气阻力相反,在球体下部的方向与空气阻力一致,所以,球体上部空气的流速慢,而下部空气的流速快。流速慢的压强大,流速快的压强小。这样就使球体得到一个向下的力,这个力又让球得到一个加速度。我们把球体向前上方的运动看作这样两个运动的合成:一个是沿水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直上抛运动。上旋球既可以携裹着强劲的力量和速度杀向对方,又能缩短打出的距离,增加乒乓球飞行弧线的高度。

运动员在削球或拉弧圈球时,球的线路会改变,道理同样运用了流体的压强跟流速的关系,由于乒乓球两侧空气的流动速度不一样,它们对球所产生的压强也不一样,于是,球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转变了。

六、乒乓球的压瘪与修复中的物理

1、压瘪:力可以使物体发生形变。

2、压瘪球的修复:压瘪的球压入热水中一段时间,会自动鼓起来,利用了物体热胀冷缩的道理。

总之,乒乓运动的产生和发展都是和力学、运动学紧密相联的,恰当地运用物理知识,球路变化一定能更得心应手。

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