為什麼用木棍打衣服就可以洗乾淨衣服？| No.150_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-04-12 14:53
原創：中科院物理所
小編閒暇時間很喜歡看古裝劇，經常看到一個情景就是劇中的侍女洗衣服，然後問題就來了，古代沒有發明洗衣粉、洗衣液的時候，她們是怎麼把衣服洗乾淨的？？？劇中一般是拿着一根木棍敲打衣服，這樣真的能洗乾淨嗎？
1
Q
為什麼用木棍打衣服就可以洗乾淨衣服?
by 海闊天空
A
首先科普一下一般洗衣服的步驟和原理：將衣服加入洗衣液（洗衣粉）浸泡（時間0到∞），用手使勁搓（對，就是大力搓！），對於重點區域加洗衣液（洗衣粉）大力搓到污漬消除，加清水沖洗直至沒有污漬和泡沫，晾乾。對於這一整套洗衣服流程，整個社會幾千年演化，誕生了比如説：洗衣液、洗衣粉、洗衣皂、增白劑、清香劑，滾筒式、攪拌式、雙動式、頂開式洗衣機，乾洗機、超聲波清洗機等等隨着科技發展的衍生產品。除了科技更加進步，更加節省人力，細節更加精緻之外，這些根本上是一樣的。
洗衣液、洗衣粉、洗衣皂等的原理是作為表面活性劑其親油端與衣服污漬相接觸，親水端與水接觸，吸住污漬；手搓、洗衣機、棍子、超聲波等的原理是通過物理作用，一方面使洗滌劑與衣物充分接觸，另一方面是將已吸附污漬的洗滌劑從衣服中“打”出來；用清水繼續清洗是為了將污漬夥同洗滌劑沖洗乾淨。
關聯到題目中，棍子的作用是使洗滌劑與衣服充分接觸，並將洗滌劑帶着污漬從衣物中分離出來。
知道了這一整個系列流程之後，也許你可以發明新的洗衣服方法了~~~
By Nuor
2
Q
吸管插進豆漿裏為什麼吸管內的液麪總比吸管外的高一截？
by Stellar C, Holmes
A
吸管插進豆漿裏為什麼吸管內的液麪總比吸管外的高一截？
一句話解答：這是由於表面張力導致的“毛細現象”。
詳細版本：毛細現象指的是：由於液體在細管狀物體內側因液體與物體之間的附着力和因內聚力而產生的表面張力導致液體流向細管狀物體的現象。
對於吸管中的豆漿來説，由於毛細現象的存在，液麪四周會比中間高一些，對於一個半徑為r的吸管，其表面張力為：2πrσ，σ為表面張力係數。其在垂直方面的分量與液柱重量平衡，因此：
因此，一般吸管內部的液麪比外部高：
嗯，就是高h。
玻璃管內的毛細現象
此外，如果考慮是密封的熱豆漿的情況下，杯中由於水蒸氣蒸發和豆漿杯中氣體的膨脹，內部壓強會逐漸增大，除了使密封膜鼓起來之外，根據連通器原理，其還會對吸管部分產生向上的壓力，從而使吸管內豆漿液麪上升。
By Nuor
3
Q
高中萬有引力定律是行星圍繞恆星做圓周運動為假設前提證明，本來不應該是做近圓運動嗎？且證明過程中代入了開普勒第三定律，開普勒第三定律不是要在橢圓中才適用嗎？為什麼現在學的萬有引力定律的公式是近似得出來的，可是以後也一直適用呢？
by 楊明軍與徐蘭蘭
A
之所以高中用圓軌道來説明萬有引力是因為大部分高中生的數學能力不足以應付橢圓軌道，而正圓可以看成橢圓的一種特殊形式，拿它來作為例子即可以説明問題又能讓高中生看得懂。
高中講解萬有引力的方法讓人有一種萬有引力公式可以從開普勒三定律中推導出來的錯覺。
其實，萬有引力的公式並不是通過開普勒三定律一步一步推出來的。牛頓當年面臨的問題是，太陽和行星之間的力呈什麼樣的形式才能讓行星的運動滿足開普勒三定律。他的做法是，首先猜出（也有一種説法是從別人那裏聽説）萬有引力的形式，然後他證明這種形式的引力確實可以讓行星的運動滿足開普勒三定律。使用牛頓猜到的萬有引力形式證明圓軌道上的行星滿足開普勒三定律很簡單，但是證明普遍情況在牛頓的時代只有他一個人做到了。值得一提的是，這種非邏輯（猜基本原理）的思維是推動物理學進步的強大動力，愛因斯坦、麥克思維、牛頓等都是這方面的頂尖高手。
從上面的內容可以看出，高中關於萬有引力的論證並不完整。用圓周運動來研究引力的確可以引導人們找到萬有引力的表達式，但是將這個形式直接推廣其他情形是需要進一步論證的。只是，牛頓已經將整個論證完成，加上受到中學生數學水平的限制，書上就直接將這個結論推廣出去了。
By Nothing
4
Q
法拉第圓盤轉動時，磁通量不是沒有變化嗎？為什麼會產生感應電動勢呢？
by 匿名
A
法拉第電磁感應定律講，電動勢正比於磁通量的變化率。所以能夠把握住磁通量的改變率就能得到電動勢。但是電動勢的計算牽涉到磁場大小，方向，面積的大小、方向。算來算去就會容易繞暈。
題主的這個問題可以這麼看：我們只關注圓盤的其中一條半徑（圖中的AO）。其我們把圖中的電路分為兩個電路，一個是包括區域1的OADO（後面稱為電路1）和包含區域2的OADO（後面稱為電路2）。OA轉動過程中，電路1面積減小，電路2面積增大，兩者都會產生電動勢且方向一致，最終在OA上產生電動勢。
By Nothing
5
Q
大氣壓只能托起10米高的水柱，那超過10米的井是怎麼打出水的？
by 耿耿
A
只靠從地面往上吸水的話確實只能吸出十米高的水柱，但是也沒人規定抽水只能靠抽真空來吸水。
一般水泵分有兩揚程：吸水揚程和壓水揚程。其中，吸水揚程依靠抽真空工作，所以單靠一個吸水揚程最多隻能將水提升十米。但壓水揚程和氣壓無關，可以把它看成一個加壓設備。總揚程等於吸水揚程加上壓水揚程，所以兩者結合可以從超過10米深的井中抽出水來。
By Nothing
6
Q
無論物體遠近平面鏡都成等大的像，可為什麼在平面鏡中看到的遠處物體還是比近處的小？
by wuli
A
先澄清一下平面鏡成等大的像是什麼意思：S1發出（反射）的光經過鏡面反射進入人眼。根據平面鏡反光的規律分析可知，進入人眼的光線和在S2處放一根和S1一樣的蠟燭發出的光完全一樣，所以即便在S2處沒有真正的像在，但是在人看起來S2處有一個和S1一樣的像，只是位置不同。
但是，像自身並不能完全決定它在你看來是什麼樣子，和它的位置也有關。比如遠處的物體看起來總是偏小。所以，即便平面鏡成等大的像，由於像和物所處位置不同，看起來也不同。往往像距人比物距人遠（從圖中就能明顯看出來），所以想看起來往往比較小。
By Nothing
7
Q
能不能通過在真空中電子的定向移動實現遠距離輸電？
by 取個什麼名字好呢
A
現在輸送電能靠的是導線。電還沒送出去就要架好電線，每年花在輸電設備上的費用數以億計。如果能在真空中定向輸電可以節省一大批建造電線的資源。原則上講，可以在真空中將運動電子從一個地方輸送到一個地方，但是這種技術需要克服各種困難，比如，如何產生足夠真空的長距離通道。如果真空度不夠的話電子很快就被空氣吸收掉了。再比如，如何讓電子自由轉向，如果想靠磁場控制的話，那麼單單生產控制設備消耗的資源就多到無法想象。再比如，如何在沒有導線束縛的情況下讓電子長時間被限制在一個很細的軌道上，畢竟電子之間是相互排斥的。目前來説，靠真空中電子的定向移動實現遠距離輸電還完全看不到影子。
By Nothing