为什么长时间不洗头,洗的时候搓不出很多泡沫?

有时候由于早上赶时间

常常来不及洗头

然后出于同样的原因

可能好几天都来不及洗

终于等到周末

可以踏踏实实的洗个头

然后发现一个很恐怖的事情

搓不出泡泡来了!!

于是又加了一份洗发露

搓出泡泡才心安理得

为什么会搓不出泡泡呢?



Q:饮料瓶拧上瓶盖后是如何防止漏水的,只是单纯的紧密贴合了?相比之下带胶圈的水杯呢?瓶盖处的受力怎么分析?  by 张晓文

首先我们看一下瓶盖的结构,如图所示的一个塑料瓶盖,主要由螺纹、密封圈、侧封环组成(有些瓶盖在密封圈和侧封环之间还会加一个顶封环)。

在瓶盖拧紧后,瓶口会牢牢顶住瓶盖,并卡在密封圈与侧封环之间,密封圈伸进了瓶口,增加了密封面积。此外从结构图可以看到,密封圈延伸出去部分的半径要大于底部半径,并且末端还带有一定弧度,这使得其更好与瓶口内沿接触,达到密封的效果。侧封环与瓶口外沿紧密接触,阻挡了瓶外物质对瓶内的渗入。橡胶圈具有一定的弹性,在和瓶口接触后可以实现软密封,因此一般带有橡胶圈的容器密封效果会更好。瓶盖的内螺纹和瓶口的外螺纹接触挤压,其主要作用在于产生摩擦力矩,使瓶口牢牢顶住瓶盖而不会轻易松动。

By Major Tom



Q:为什么玩滑板时,猛然向上跃起,滑板也会跟着向上运动,就像粘在脚底?  by 匿名

问题中所说的动作被滑板爱好者们称为Ollie,我们结合动图解释一下这个动作的过程。

首先将后脚移到滑板后翘的末端,身体下压,准备起跳。然后用后脚压板,前脚起跳,这时滑板相当于一个支点在后轮的杠杆,在后脚向下的压力作用下,滑板的前端上翘。一方面,当滑板后翘触及地面时,后脚起跳,在惯性的作用下,滑板继续上升,此时整体已经离开地面。

另一方面,当滑板前端碰到跳起的前脚时,前脚外翻脚背,并向滑板前翘移动,给予滑板平行于板面向上的滑动摩擦力,可以进一步将滑板“拉升”。最后用双脚将板面踩平,人和滑板一起下落至地面。虽然说物理过程不难,但过程中对身体的协调和时机的把控还是需要大量的练习。

PS:大家练习的时候要做好防护哦~

By Major Tom



Q:为什么蚊子可以在开动的车上自由飞行?  by 东方导航

蚊子飞行时平均每秒翅膀震动594次左右,其根据翅膀不同的运动产生前缘涡流、后缘涡流、翅膀转动产生的升力使之能够在空气中运动。由于其飞行的力是由于与空气相互作用产生的,而高铁在高速运行中,为避免由于速度过快导致的空气压强差,会密封整个车体,因此我们研究的对象就是:蚊子、高铁内空气和高铁这三个物体组成的系统(假设蚊子初始状态为空中静止)。

  1. 高铁启动时,假设空气与高铁同速度,此时蚊子竖直方面收到重力与空气升力的作用平衡,水平方面,受到由于空气粘滞力(F,与速度的平方成正比)作用,使之有向前的加速度,使之速度不断增加。

  2. 高铁匀速的时候,此时高铁和空气的速度都是均匀的,蚊子加速到与空气速度一致的情况下保持相对静止状态,此时蚊子可以自由飞行。

  3. 高铁停下的时候,此时与启动过程类似,此时空气粘滞力使蚊子减速到零状态。

当然,如果是敞篷车的话,蚊子会被流动的空气卷跑。

By Nuor



Q:既然系统都有熵增的趋势 那地球上为什么还会出现生物这种非常有规律的产物?  by noname

首先要明确一个概念,熵增概念来自热力学第二定律,是指根据热力学,孤立系统总是朝着熵增加的方向变化,因而变得越来越无序。而根据生物演化的整体规律,自然界的物种结构越来越精细复杂有序。这一不同可以利用耗散结构来解释。耗散结构是指:远离平衡的开放系统在耗散过程中通过涨落和自组织实现空间、时间的有序结构。在开放系统中,系统与外界不断地交换物质和能量形成负熵流,从而使整个系统有序性增加,形成各种自组织现象。

By Nuor



Q:磁铁可以溶化成液态吗?液态的磁铁还有磁力吗?  by 彳亍

回答这个问题,首先要知道磁铁的铁磁性来源。一般来说,铁磁性是自旋长程有序排列的结果。其次,磁铁当然可以加热熔化成液态,但是我们常说的磁铁(铁钴镍及合金等)高温就会破坏其自旋长程有序排列,宏观表现出的结果就是磁铁失去其磁性,也就是说,这些常用的磁性材料熔点要高于其居里温度。

那么是否有磁性液体呢?那我们就要谈到磁流体,其主要由纳米级的磁性颗粒(四氧化三铁等)、载液和界面活性液混合而成的一种胶状液体。磁流体本身是磁性颗粒稳定混乱排列在胶体溶液中,但在磁场作用下,排列就会有序,从而使磁矩不再为零从而表现出顺磁性(注意,不是铁磁,因为在无磁场下,磁流体是无规则排列的)。也因为其被磁性物质吸引的行为,人们将其称为液态的磁铁。

By Aaron Chen



Q:为什么长时间不洗头,第一次打上洗发水搓不出很多泡沫?  by wxy131072

首先讲一下泡沫产生的原因。洗发水中的主要成分是表面活性剂,表面活性剂的分子结构如下图所示,头部是亲水基团,长长的尾部是疏水基团(亲油基团)。

纯水的表面张力比较大,不能形成稳定的气泡,因为气泡的产生会增大气液间的表面积,使得表面能增大,这是热力学不稳定的。加入表面活性剂后,表面活性剂的亲水基团插入水相,疏水基团竖在空气中,这样降低了表面张力,让气泡能稳定存在一段时间。第一次洗头时,因为头发上有很多污垢(有机物),这时候表面活性剂疏水基团会插入有机相,亲水基团插入水相,起到乳化有机物的作用,从而去除污垢。因为表面活性剂大部分去乳化有机物了,那么用于降低表面张力的就少了,自然泡沫就少了,从这个意义上来说,产生泡沫的多少可以用来表征你头发的干净程度。只要有泡沫产生,就说明你倒的洗发水是过量的,毕竟还有表面活性剂用来产生泡沫。最后还需要明确一点,表面活性剂产生泡沫的原因是它有降低表面张力的作用,而具有清洁作用的原因是它具有乳化作用,这两个特性不能混淆,因为有的表面活性剂具有很强的去污能力,但是不怎么产生泡沫。

By 重光



Q:请问为什么下雪天道路撒盐就可以避免结冰呢,原理是什么呢?  by 匿名

因为盐水的凝固点比纯水低。雪处于融化和凝固的平衡态,撒盐之后,融化的那些雪由于盐的加入就变成盐水了,盐水凝固点低,不能再凝固成雪,所以雪融化和凝固的平衡状态被打破,朝着融化的方向移动,雪慢慢地就化了。

那为什么盐水的凝固点比纯水低呢?这就要用到物理化学里面的稀溶液的依数性了。简单地说,若溶质只溶于液态溶剂而不溶于固态溶剂时,少量溶质的存在会使溶液的蒸汽压降低,且使得溶液中溶剂的化学势小于固态纯溶剂的化学势,那么固态纯溶剂就会熔化进入溶液中,降低溶液的浓度,与此同时,固态纯溶剂熔化过程中是会吸热的,使体系温度下降,直到某一温度下,固态纯溶剂和溶液化学势相等时,达到两相平衡。而这个两相平衡的温度就是溶液的凝固点。

By 重光



本期答题团队:

物理所   Major Tom、重光、Nuor、Aaron Chen



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