摘要：问答导航Q1 撕开塑料/铁皮平整的边缘则很难撕开，但不平整不规则的边缘则可以轻松撕开，为什么呢？Q2 为什么有时候久坐或蹲了一段时间，立刻站起来会感觉头晕😵‍💫？Q3 从分子排列顺序来说为什么水有固态液态气态？Q4 为什么下坡时挂一挡比挂空挡速度还要慢，发

没想到不仅筷子能被折断

影子也能被折断！！！

这到底是怎么回事？

by 热爱物理的小潘

不难发现，不少小零食的包装也采用了类似的设计，很多厂家将包装袋的边缘设计成锯齿状，就是为了方便消费者撕开的。从力学角度讲，不平整、不规则的边缘可以通过应力集中原理，会显著放大局部应力，使材料更容易在撕开时沿特定方向开裂。为了描述这种应力集中的现象，这里引入应力集中系数Et，它描述了缺口处局部最大应力与远场应力的关系

其中a是缺口长度，是缺口尖端的曲率半径（与尖锐程度有关）。

不规则边缘的曲率半径与平整边缘相比较小，所以不规则边缘处的应力集中系数较大，导致局部最大的应力更高。

当局部最大应力超过材料的断裂强度时，裂纹会开始扩展，导致有裂纹的材料更容易被撕开。裂纹扩展理论最早是由Griffith提出的，它从力学的角度成功解释了玻璃的理论强度与实际强度有数量级差别的原因。后来，Irwin和Orowan在原有的基础上加入了塑性应变能，发展了塑性材料的裂纹扩展理论。

by Sid

by 浅昔

这种现象在医学上叫做体位性低血压，也称作直立型低血压。这种情况是指在突然改变体位，比如从坐或蹲快速站立时，血压突然下降，导致大脑暂时性供血不足，从而引起头晕、眼花、甚至晕厥等症状。

蹲姿对血液循环的影响：长时间保持蹲姿会影响下肢的血液循环。由于重力的作用，血液会积聚在下肢静脉中，导致回心血量减少，即回到心脏的血液量减少。

体位性低血压的发生机制：当从蹲姿快速站立时，积聚在下肢的血液由于重力作用迅速向下流动，进一步减少了回心血量。这导致心脏的泵血量减少，动脉血压下降。同时，由于体位改变迅速，自主神经系统的调节机制可能无法及时做出反应，无法迅速收缩血管以维持血压，从而导致大脑供血不足，出现头晕等症状。

by 蓝多多

by 匿名

水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成，而在水分子距离较近的情况下，就有一种叫做氢键的相互作用力，能够使水分子凝聚起来，一般每个水分子会与其他水分子形成两个氢键(一个水分子与其他水分子形成四根氢键，但是一个氢键要两个水分子平分，所以小编这里算作两个)，形成之后，有序的排列和无序的排列就会产生两种形态—固态和液态。当距离较远的时候，就不会产生氢键，水分子无序的散乱分布，就是气态的水。

固态的水是以冰的形式存在，冰晶结构是由水分子的排列方式决定。水分子呈V字形结构，液态的水分子以无规则的方式运行，相互之间没有明确的排列顺序。但是当水分子的温度下降到冰点，它们开始有序的排列形成冰。

在冰晶中，水分子呈六角形的排列方式，每个氧与四个氢原子相连，形成一个三维网状结构；液态的水，氧原子同样与四个氢原子相连，但却没有规则的结构。

所以从分子排列顺序上来讲，因为水分子的排列结构有这三种，所以有了水这三种形态

by 蓝多多

by 新手司机

考过科一的同学想必对这个题目不陌生吧：

（判断题）车辆在下坡行驶时，可以充分利用空挡滑行。（√ or ×）？

正确答案是：×。空挡滑行存在极大的安全隐患，千万不要尝试。

空挡滑行时，发动机与驱动轮之间动力联系会中断，理想情况下，车轮转动仅受到惯性和路面阻力的影响。但若此时遇到紧急情况需要减速停车，制动力将完全依赖于制动器，这就要求制动器在很短的时间内提供极大的制动力，然而，制动器的制动力是有限的。因此，这势必会影响制动效果，延长制动距离，甚至酿成严重后果。

相比之下，带档滑行（如挂一档）时，发动机与驱动轮之间存在动力联系，车轮的旋转会带动发动机转动。而发动机由于没有燃油的输入，缺少主动动力，加之运转过程中存在摩擦损耗，自然倾向于降低转速。这种情况下，发动机反过来会对驱动轮施加反向拖拽力，形成一种制动力，使驱动轮转速明显降低。与此同时，驱动轮仍试图维持与发动机的同步运转，两者“较劲”的结果是：发动机的转速逐渐降低，驱动轮的转速也被显著拖慢。

因此，带档滑行车速会更慢是由于发动机的牵制作用，此时车子的部分动能转化为发动机的动能和热能，从而降低车速。而空挡滑行虽然看似省力，但存在极大的安全隐患，千万要避免发生。

by Sid

by 匿名

人的视觉系统在处理信息时，会对光线进行复杂的处理和调整。而手机拍出来的照片与诸多因素相关。

从软硬件条件来看，有以下几点：

当然，除了手机自身条件因素外，还有其他客观因素存在，比如光照条件、拍摄角度和距离等。不同的光照强度、色温和光照方向都会影响景物的颜色，例如，在阳光强烈的正午时分拍摄的外景，如果不进行适当调整，可能会导致过度曝光，进而使图像颜色失真。不同的拍摄角度和距离也会造成手机摄像的颜色差异、形变等情况的发生。

参考资料：

by 4925

光谱仪检测物质的核心原理是靠光（电磁波）与物质的相互作用，按照具体的工作原理不同可以分为吸收光谱、发射光谱与散射光谱，具体介绍如下

【1】吸收光谱：典型的有原子吸收光谱（AAS），当光打入样品时，由于每种元素原子具有特定的能级结构，会吸收特定波长的光，导致入射光中某些波长的能量被“截留”，在连续光谱中形成暗线，根据暗线的位置即可得知物质的元素。

【2】发射光谱：典型的有原子发射光谱（AES），同样运用原子的能级结构，当物质中原子被激发（如加热或通电）后，电子跃迁至高能级，而此种激发态不稳定，电子自发从高能级跃迁回低能级并释放特定频率的光子，产生特定波长的亮线（如火焰中的钠黄线）或连续区域，据此可确定物质。

【3】散射光谱：典型的有拉曼光谱，特定频率的入射光与物质中的分子发生相互作用（如分子的振动或转动能级）后改变方向，即发生散射。这种散射可以分为弹性散射与非弹性散射，发生弹性散射部分的散射光频率与入射光相同，此即瑞利散射；发生非弹性散射部分的散射光频率与入射光不同，此即拉曼散射，与入射光的频率差称为拉曼位移。拉曼位移携带物质分子的振动或转动信息，因此通过研究拉曼光谱可以检测物质。拉曼散射光中频率小于入射光的为斯托克斯线，频率大于入射光的称为反斯托克斯线，室温时，斯托克斯线的强度远大于反斯托克斯线，因此通常通过研究斯托克斯线来研究拉曼位移。

by 凉渐

by 匿名

先从自行车平衡的原理出发。早在19世纪末，科学家们就试图用陀螺效应解释这一现象：高速旋转的车轮会产生角动量，如同旋转的陀螺不易倾倒，车轮转速越快，角动量方向越稳定，对外界干扰的抵抗能力越强。这种理论一度成为主流——直到1970年，一位英国化学家大卫·琼斯造出一辆颠覆认知的自行车。他在车上安装了一对反向旋转的轮子，完全抵消了陀螺效应，但这辆“反物理”的自行车依然能够自主平衡。这一实验如同投进湖面的石子，激起了科学界对传统理论的反思。

人们随后发现，自行车前叉的几何设计可能才是关键。前轮轴心并非垂直指向地面，而是向后倾斜形成一个角度，这使得前轮接地点比转向轴延长线靠后，产生了一个名为“拖曳距”的结构。当车身向一侧倾斜时，重力会通过拖曳距拉动前轮向倾斜方向自动转向，进而通过转弯产生的离心力将车身拉回直立状态。这就像超市购物车的脚轮——无论你如何推动，车轮总能自动调整方向保持稳定。

但这种解释依然存在漏洞。2011年，五位科学家在《科学》杂志上发表了一项震撼研究：他们设计了一辆既无陀螺效应、又具有“反拖曳距”的自行车，仅通过精细调整车身质量分布，竟然也能实现自平衡。这揭示了一个更深刻的真相——自行车稳定的本质，是机械系统中多个参数的动态协同。

低速与高速下的差异，正是这种协同效应的动态体现。当自行车缓缓起步时，车轮旋转产生的角动量微弱，几何结构的自我修正反应迟缓，骑行者不得不频繁摆动车把或调整身体重心来维持平衡，如同初学走路的孩子踉踉跄跄。而一旦速度提升，车轮的陀螺效应开始增强，前叉几何设计带来的转向反馈变得敏锐，车身质量分布与惯性形成协调的负反馈系统：任何细微的倾斜都会立即触发前轮转向，转弯产生的离心力与倾斜角形成动态平衡。此时即便放开双手，自行车也能像被无形之手扶正般继续前行。这种稳定性并非某个单一机制的功劳，而是陀螺效应、几何设计、质量分布等多重因素共同影响的。

参考资料：

by Chocobo

by 网恋被骗八千

我们可能常听过小火慢炖，emmmm 大火收汁这一类的做饭秘方。那大火小火的区别究竟是什么呢？

在煲汤过程中，大火与小火的区别主要体现在温度、蒸发速度、汤品质地及营养释放等方面。大火温度高，会导致汤剧烈沸腾，水分蒸发快，容易使汤量减少、口感过咸或浓度失衡。同时，剧烈翻滚会搅动食材，促使脂肪和蛋白质过度乳化，形成浑浊的浓汤（如鱼汤），高温也可能破坏部分维生素等热敏性营养，并使肉质纤维快速收缩，口感变柴。

相比之下，小火则通过微沸状态温和加热，水分蒸发缓慢，既能保留汤汁总量，又减少食材碰撞，让杂质沉淀、汤体清澈（适合鸡汤等清汤）。此外，小火慢熬能让食材中的胶原蛋白逐渐转化为明胶，使肉质酥烂、汤汁浓滑，同时更充分地释放矿物质和呈味物质（如氨基酸），让味道醇厚且富有层次。

大厨推崇“小火慢熬”的核心原因在于这种烹饪方式能平衡风味、质地与营养：长时间低温炖煮促进味道深度融合，避免香气挥发，保护营养成分，且更易控制火候稳定性。实际上火候选择需结合汤品类型调整——例如浓汤可先用大火乳化汤汁再转小火，清汤则全程小火以保持清澈，而蔬菜汤等需脆嫩口感的食材适合大火快煮。

by Serendipity

by 匿名

苹果能够长期储存而不易腐败，主要是其生理结构、化学成分的协同作用。

苹果表皮覆盖的天然蜡质层（角质层）能有效减少水分蒸发并阻隔氧气和微生物侵入，商业处理中的人工打蜡进一步强化了这一保护屏障；果肉细胞排列紧密且富含果胶（尤其是未成熟时的原果胶），成熟过程中逐渐转化为可溶性果胶，既维持果肉硬度又延缓软化。

苹果的化学成分具备天然防腐特性：其酸性环境（pH约3~4）由苹果酸、柠檬酸等有机酸形成，可抑制细菌和真菌繁殖；多酚类物质（如原花青素、槲皮素）与维生素C则通过抗氧化作用延缓果肉褐变和营养流失；此外，苹果虽会释放乙烯（催熟激素），但属于“非呼吸跃变型”水果，成熟过程缓慢且对乙烯敏感度较低，不易快速过熟腐烂。但是存放时候应则避免苹果释放的乙烯加速其他果蔬腐败。

然而，长期储存仍存在变质风险：表皮破损可能导致青霉等霉菌侵入，水分流失引发果肉皱缩变糠，无氧呼吸产生的酒精则使果肉发酵软烂。苹果的耐储性本质上是其结构防护、化学防腐、代谢调控的协同作用。日常保存时建议将完整无伤的苹果密封冷藏，并远离其他果蔬以达到最大时长的保鲜。

参考资料:

by Serendipity

by 南阳刘子骥

酒店的雾化玻璃通常有多层结构，如两边为普通玻璃，起作用的是中间涂有特殊材料的导电功能层，这种功能层有多种，最常见的叫做PDLC膜（Polymer dispersed liquid crystal（PDLC）films），直译为聚合物分散液晶薄膜，属于高分子液晶材料，具有非常特殊的光电特性，可以通过电场来调控其中分子排列的有序度。

雾化玻璃有两种状态，可以通过开关来切换，具体工作原理如下

（1）断电状态：当玻璃未通电（不加电场的状态）时，液晶分子处于无序排列状态，会将射入的光线（漫）散射，使光线无法直接穿透玻璃，因此玻璃呈现出乳白色或雾化的不透明状态。

（2）通电状态：当给玻璃通电后，在电场作用下液晶分子排列变为有序，对光线的散射性下降，光线可以顺利穿透玻璃，此时玻璃呈现出透明状态。

除了PDLC薄膜外，还有电致变色（EC）膜和悬浮粒子（SPD）膜等等，其中EC膜是利用氧化还原反应实现玻璃的变色调光，缺点为响应速度较慢；SPD膜的原理与PDLC膜相似，是利用具有特殊吸光特性的粒子制成，不通电时可吸收绝大部分光，通电时粒子取向有序化，薄膜变为透光，其缺点为所需电压较大，有安全隐患。

参考资料:

by 凉渐

by 匿名

这主要是折射率的问题，在温度均衡的纯净物之中，介质的折射率是一致的，所以光线在里面稳定传播。但是当热水突然注入冷水之中时，因为热传导需要时间，在接触的瞬间两种物质的折射率因温度不同而有所区别。光在交界面上就会发生折射，以至于这两种密度的水仿佛之间隔了一层油状的波纹。当再等一会，温度均匀之后，这层波纹就会消失了，因为此时水的折射率又一致了。

by 蓝多多

当我们将筷子插入水中时，水面附近的影子会突然“断开”，这一现象源于光与水的奇妙互动。筷子浸入水中后，水的表面张力会在其周围形成局部弯曲的曲面，如同微型的弧形透镜。光线从空气穿过这个曲面进入水中时，原本笔直传播的方向被折射改变，并因曲面的特殊弧度向中间汇聚。

由于表面张力形成的液面导致光线弯曲。这些汇聚的光线恰好照亮了筷子本应投下阴影的区域，导致影子看似“断裂”，而光线密集处还会形成一小段明亮的“光斑”。这种现象被称为焦散效应——当光线经过曲面折射或反射后，会在空间中编织出明暗交错的复杂图案。除了筷子断影，游泳池底的波光、玻璃杯在桌布上的光晕，都是焦散效应的杰作。下图展示了一幅焦散艺术作品：

参考资料：

by Chocobo

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来源：中科院物理所