病毒可以被拍死嘛? | No.461

360影视 动漫周边 2025-05-23 11:10 2

摘要:问答导航Q1 为什么可降解吸管放进罐装北冰洋汽水中会“沸腾”?放在别的汽水中会有同样的现象么?Q2 为什么湿头发滴下的水是小水珠,不是连续细小的水柱?Q3 诸如米饭,胶水这类粘性物质产生粘性的原因和本质是什么?Q4 重量为100N的液体能否提供200N的浮力?

病毒作为最简单的生物

最大也只有几百纳米

它能够被物理拍死吗?

为什么要吃派呢?

问答导航
Q1 为什么可降解吸管放进罐装北冰洋汽水中会“沸腾”?放在别的汽水中会有同样的现象么?
Q2 为什么湿头发滴下的水是小水珠,不是连续细小的水柱?
Q3 诸如米饭,胶水这类粘性物质产生粘性的原因和本质是什么?
Q4 重量为100N的液体能否提供200N的浮力?
Q5 在桥上等红绿灯的时候,旁边的大货车经过会明显感觉到桥在振动,请问这是正常现象吗?
Q6 真空负压采血的原理是血压还是大气压作用?
Q7 黑头白头到底是什么啊?看别人清理好解压,这到底真的需要清理吗?
Q8 一个没有窗户的房间有两扇相对的门,两扇门同时打开时为什么会比单独打开一扇门时的风速大?
Q9 能用手(或者借助其他工具对其施加力的作用)拍死病毒和细菌吗?
Q1答:

说出来可能会让你有点惊讶,但是你描述的这个过程比起“沸腾”而言,更像是“结晶”,因为这里都涉及到成核过程。在汽水等碳酸饮料中,一般都溶解了大量的二氧化碳,内部压强较高,在你打开饮料后,饮料内部整体实际上处于一个过饱和状态,二氧化碳的析出一触即发,只需要一个小小的“触发点”。而你放入的这个吸管表面较为粗糙,这就提供了大量的成核位点,非常利于二氧化碳气体的析出。不过不单单是这个因素影响了析出的速率,同时还有其他因素的影响:比如罐装饮料一般更封闭,比瓶装饮料的压力要大一些,所以如果你有瓶装的北冰洋,那可能你看到的现象就会小一些;其次,不同饮料的不同配方也会导致饮料的表面张力不同,从而导致成核的难度不同,也影响析出速率;以及温度越高,二氧化碳的溶解度越小,也更容易达到过饱和状态从而析出二氧化碳,这其实也就导致了你快速喝下大量看似“风平浪静”的汽水,结果肚子却涨得不行,很想打嗝。

by ArtistET

Q2为什么湿头发滴下的水是小水珠,不是连续细小的水柱?

by 徐承恺

答:

首先强调一下,头发又不是水龙头,只要不是攥在一起使劲挤,是不会有水柱留下来的。水之所以后变成小水滴,是因为有表面张力的缘故,表面张力是液体表面分子间的作用力,他会使水分子尽可能的聚集在一起,在没有外力的作用下,水会自发的形成球形或接近球形的水珠。然后又在重力的作用下,水就保持水珠的状态滴下来了。

同时头发并不是光滑的,它是毛鳞片有很多凹凸不平的地方,这些微观结构增大了摩擦力,使得水不能形成连续的水柱,毛躁的毛鳞片也会使水更倾向于凝成水珠。所以水在头发上一开始是小水珠,之后水珠在毛细现象的作用下合成更大的水珠,当水珠的重力超过表面张力和摩擦力的合力时,水珠才会开始沿着头发向下移动。

by 蓝多多

Q3诸如米饭,胶水这类粘性物质产生粘性的原因和本质是什么?

by 云里物理

答:

米饭和胶水的粘性主要源于其内部分子结构和相互作用力。以米饭为例,米粒中的淀粉在加热过程中吸水膨胀,形成一种称为糊状的结构。这一结构由大量的淀粉分子链交织而成,通过氢键等分子间作用力相互连接,形成一个三维网络。冷却后,部分淀粉分子重新排列,形成结晶区域,进一步增强了米饭的粘性。

胶水的粘性则与其所含的高分子聚合物有关。胶水中的聚合物分子链在溶剂的作用下处于分散状态,能够自由移动。当胶水涂抹在物体表面后,溶剂逐渐挥发,聚合物分子链之间的距离缩短,分子间的范德华力和氢键作用增强,形成坚固的粘结层。这一过程中的分子间作用力是胶水粘性的根本来源。

从物理角度来看,粘性可以通过黏度来量化。黏度是描述流体内部摩擦力的物理量,反映了流体抵抗形变的能力。流体的黏度越高,其流动性越差,表现出更强的粘性。例如,蜂蜜的黏度远高于水,因此流动性较差,粘性更强。黏度的大小受到温度、压力和分子结构等因素的影响。通常,温度升高会降低液体的黏度,使其流动性增强,粘性减弱。

此外,米饭和胶水在流变学上属于非牛顿流体,其黏度不恒定,而是随剪切速率的变化而变化。例如,胶水在受到外力搅拌时,其黏度可能降低,流动性增强;而在静置状态下,黏度恢复,粘性增强。这种特性使得胶水在使用时便于涂抹,而在干燥后形成坚固的粘结层。

参考文献:

胶带粘物体,竟是依靠分子级的范德华力- · 科普中国网.

by Chocobo

Q4重量为100N的液体能否提供200N的浮力?

by 宇宙分解

答:

液体浮力的本质是液体在物体各个表面的压力的合力,而液体的压强是只和液体深度有关的,通过计算可以得知浮力的大小就等于物体浸没在液体中的部分等体积的水的重力。排开水的体积指的实际上就是物体浸没在水中的部分的体积,因此浮力的大小和水体的总体积大小并没有任何关联

提问者会产生疑惑很大程度上是因为提问中给出的受力平衡的说法是错误的。这个说法并没有指出明确的受力分析对象,也根本没有进行所谓的受力分析(流体的压力涉及分子运动,使用受力分析没法处理)。

假设现在有一个底面积S=10cm^2的细长容器,里面装有100ml的水(水深10cm),现在有一个底面积也是S,高h=20cm的质量为m的柱体(体积是200cm^3或者说ml,浮力F=ρgSh就是200ml水对应的重力)可以恰好在不阻碍水上下流动的前提下塞进容器。那么当这个柱体完全浸没在水中,容器中的水平面高度应当是30cm。

现在运用虚功原理的思想:让物体向上移动一个小距离x,在这过程中水对物体的合力(也就是浮力)做功Fx应当与水体的能量减少相等,而水体的能量变化就是重力势能变化,是原先在物体上方高为x的一部分水流到了物体下方,这个移动距离恰好是物体的高度h,重力势能变化是ρgShx与浮力做功相等,消去等式两侧的x得到F=ρgSh,与使用排开水体积计算得到的结果一致。在上面的计算中可以发现浮力和水体形态没什么关联,而是直接与物体的体积有关(对于复杂形态的物体也是如此,此处不再赘述)。流体的重力以成倍作用在物体上,仅仅从力的角度并不容易理解,引入能量之后会方便很多。

by ccu

Q5在桥上等红绿灯的时候,旁边的大货车经过会明显感觉到桥在振动,请问这是正常现象吗?

by 匿名

答:

一般而言,你遇到的是正常现象,而且十分常见。你之所以感到振动,主要是因为车桥耦合振动以及机械波的传播。当重型车辆(如大货车)行驶在桥梁上时,会对桥梁施加动态载荷,导致桥梁结构产生振动。这种振动不仅影响桥梁本身,还会通过桥面传递给站在桥上的人,使人感觉到桥在振动。这种现象被称为车桥耦合振动。有研究表明,车辆的行驶速度、载重以及桥梁的结构特性等因素都会影响这种振动的强度和频率:一般而言,越重、越快的车辆会引起更大的振动,桥面的不平整也会加剧振动,同时通过多辆车也会增加振动的时间和强度。而且,桥梁的结构也会导致桥梁对振动的不同相应。 不过,虽然极其罕见,但是也有一种情况你需要迅速离开桥梁,最好联系有关部门来处理:如果你发现振动异常强烈或者伴有异响,而且你的身体也有持续的“共鸣”感而不是短时间的震动,这就表明桥梁可能发生了共振,是十分危险的。历史上就有一些类似的案例,造成了重大伤亡,所以在现代桥梁建设过程中,一般会利用事先模拟排查避开共振频率、添加阻尼器、优化结构刚度和质量分布等技术来避免共振,所以你现在在桥上几乎是不可能遇到共振的,但是如果这个桥年久失修、结构、质量分布等发生变化,发生共振的可能性也许就会变大。

参考文献:

刘华全,杨得海,蔡成奇,等.高墩连续刚构桥车桥耦合振动分析[J].中外公路,2023,43(2):133-139.Journal of China and Foreign Highway,2023,43(2):133-139.

by ArtistET

Q.E.D.Q6真空负压采血的原理是血压还是大气压作用?

by 匿名

答:

真空负压采血其实主要是靠的血压,真空负压采血管在生产过程中,就会预先抽成真空,使得管内的压力低于外界大气压,而血管内的压力高于外界大气压。当采血针穿刺进入血管后,由于管内和血管内存在压力差,血液受到大气压和自身血压的双重作用,会自然地流入压力较低的采血管内。

不仅如此,由于采血管内的负压大小是预先设定好的,根据采血管的容积和需要采集的血液量来调整,当采血管内血液达到设定的量时,管内的负压逐渐减小,血液流入速度也会减慢,最终停止流入。

这种负压采血能够帮助血液顺利的流出来,因为血液在血管内流动时,它的流速和流量受到血管直径和血压的影响。采血针采血时,针的直径和长度会影响血液的流动速度。当针较细的时候,血液流动速度会减慢,但是负压可以帮助血液顺利的流入采血管。并且血液本身作为一种黏性流体,流动过程中受到黏滞性的影响,负压可以克服血液的黏滞性。不仅如此采血针和采血管的内壁通常会进行特殊处理-硅化,将硅油分散在乙醚和乙醇中,涂覆管壁晾干或烘烤即成,以此来减少血液与管壁的摩擦,进一步促进血液流动。

参考文献:

林雪迟,邹海蛟,吴璇,等.真空负压采血对临床检验结果的影响因素[J]. 中国感染控制杂志,2011,10(3):235-237.

by 蓝多多

Q7

by Aaalcho

答:

白头和黑头都是轻度粉刺,成分都是皮脂、角质和细胞碎片,都是皮脂腺分泌和毛囊角化堵塞的结果,只不过是状态不同。只不过白头由于毛孔封闭,内容物未接触到空气,所以呈现白色;黑头由于毛孔张开,内容物接触空气氧化从而呈现黑色。成因大致分为以下几类:

皮脂腺旺盛(青春期、油性皮肤、天气热、熬夜导致皮脂分泌多)

角质代谢异常(老废角质堆积没清理好,堵住毛孔)

清洁不到位 / 过度清洁(不洗脸会堵毛孔,洗太狠又会刺激皮脂反弹分泌)

4.激素波动(比如月经周期、压力、口服避孕药、雄激素水平高等)

实际上如果黑头白头数量不多、没有引起发炎(变红、肿痛、产生痘痘)、没有因此导致毛孔粗大敏感,并且自己也不在意的话就可以不用特意清理,保持正常的日常清洁即可,但是如果出现以上的情况,就需要清理了,这需要咨询一些专业人士的建议,不过有一点是肯定的:一定不要自己动手去挤!否则很容易造成感染,导致发炎、感染、留下痘印甚至是凹坑。

by ArtisrET

Q.E.D.Q8一个没有窗户的房间有两扇相对的门,两扇门同时打开时为什么会比单独打开一扇门时的风速大?

by 绮soso

答:

当两个相对的门同时打开时,室内外空气会形成对流,这就是老一辈说的“穿堂风”。通常情况下,室内的温度会高于室外,两个门打开时,室内较热的空气回向室外较冷的区域流动,室外的冷空气会补充到室内,这种温度差异导致了气压差的形成,从而驱动空气流动。同时随着热空气上升,冷空气从下方进入室内,会进一步增强空气的流动,形成穿堂风。只开一个门的话,其对流效果没有两个门那么好。

黄色为热空气,蓝色为冷空气

by 蓝多多

Q9

by 匿名

答:

从微观尺度来看,我们的手虽然摸起来坚硬有力,但实际上却是由一个个柔软的细胞组成的。这些细胞内部充满了液体,并处于组织液中,手掌挤压时,就像一群装满水的气球彼此挤在一起。尽管从宏观视角来看,你感觉到强大的压力,但对细菌、病毒这样微小的个体来说,它们只是被柔软、有弹性的“气球”所包围,所受到的力量其实并不如我们想象的那么巨大。因此,用手“捏”细菌就如同装满水的瓶子有几只小蝌蚪,想靠握紧瓶子增加微不足道的力来捏死在瓶里的小蝌蚪,几乎是不可能的

另一方面,细菌和病毒在微观上也并非轻易被机械挤压就能破坏的个体。以细菌为例,它们的外层有一层坚韧的细胞壁,这种结构甚至比手掌表面的细胞结构要牢固得多。如果靠普通的挤压或拍击就能轻易破坏细菌的细胞壁,那我们的皮肤细胞早已受损,手掌将先一步受伤。病毒则更小,结构简单但异常稳固,蛋白质外壳可承受一定机械压力,单纯拍击更难以损坏它们

因此,真正有效杀灭病毒和细菌的方法,并不是依靠拍打、挤压,而是通过消毒剂、酒精、高温灭菌或紫外线照射等手段。这些方法通过破坏细菌细胞壁结构或病毒的蛋白质外壳,从根本上阻止了它们的生存与繁殖。

by Chocobo

Q.E.D.

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来源:中科院物理所

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