知识库--物理(随时更新)

大气压

( p_0 = \rho gh )
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抽水机的原理是把里面抽成真空,利用内外气压差将水压上来。但压上来的高度是有限的,最多让水上升10.3m。

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伽利略的学生托里拆利,将水银试管倒扣在水槽里,水银下降 的高度与试管内部留有的真空体积无关。下降高度都一样的,因为大气压是一样的。

切尔诺贝利核事故

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核电站原理

一个中子撞击,铀235原子核,结果撞出来两个碎片和三个中子。三个中子又会撞击三个铀235,这样就会形成一个雪崩效应,我们称之为链式反应。

在这个撞击中,反应物质量比生成物质量大,会出现质量亏损,根据质能方程就会放出能量,再把热用蒸汽机带动发电机,就能发电了。

切尔诺贝利核电站原理:RBMK(石墨沸水堆)

红色的是燃料棒铀235,放在水中,放出热量后会加热水,水蒸汽再流出。

水:冷却剂;燃料棒之间都存在着石墨,石墨:减速中子。因为中子太快了,不容易被燃料棒捕获,所以要减速。

控制棒:吸收中子。插在石墨之间。 如果插入控制棒,反应就会减速。拔出就会加速。

爆炸

发生在一次测试中:

背景:

即使控制棒完全插入,链式反应已经停了,但他的生成物,钡、氪都会衰变,衰变过程中会继续放热。会出现余热,预热也必须带走,所以循环水不能停。那么万一停电了,用柴油发电机让水泵转起来,不至于导致堆芯融毁。但是,柴油发电机运转起来需要一分钟,==一分钟==之内堆芯就可能融毁。

测试目的:

停电之后,反应堆出来的蒸汽还可以带动巨大的涡轮机惯性转动,能不能用这个自己的发电机的电供给水泵用。在这一分钟的空窗期内能不能利用惯性来发电。

测试做了三次,均失败。第四次就是这次事故。

事故过程:

  • 本打算25日白天把反应堆功率降下来,晚上进行测试。但这天 基辅 有一个小的发电站坏了,所以基辅要求白天不能减少功率。但晚上那些优秀的工程师都不在。

  • 26日0点5分。晚班的人急于把测试给做了,由于操作不当,功率降下来后反应堆毒化。所谓毒化是生成了一种氙135,它会与中子结合生成氙136。这样功率会下降的非常快,中子都没了,这样就没办法进行测试。

  • 这种情况下有两种办法:1.承认测试失败。2.把功率升上去。刚升上代理总工程师佳特洛夫不同意停机,决定:关闭自动控制,改用手动控制拔出控制棒。但拔得太多,28根只剩下18根,这时候处于非常危险的状态。

  • 1点23分04秒,断电测试开始,水泵停转,燃料棒旁边水温上升,会出现很多气泡,气泡对于中子的吸收能力没有水强,造成大量中子涌入燃料棒,核反应又进一步加剧。又使得气泡变得更多,恶性循环。功率一下子上升到原来十倍1000兆瓦上升到10万兆瓦。由于自动控制被关闭,所以控制棒没有办法第一时间插入。

  • 23分40秒时,工作人员发现控制不住了,按下紧急停机按钮,也是放下控制棒。但有7米的距离,放下需要20多秒。又由于节省成本的考虑,控制棒底下有一段石墨,控制棒本来是要吸收中子的,但石墨是减速中子会促进反应的发生。这样反应会更加剧烈,放了三分之一就卡住了,温度太高管道发生形变,控制棒下不去了。

  • 23分47秒,发生了第一次爆炸,反应物融毁,各种放射物跑到大气中。

量子力学

耶鲁大学提出:量子纠错的概念

可以拯救薛定谔的猫,哈哈哈

天体物理

北斗七星

北斗七星 旁边有三颗暗星:弼星,辅星,相星。

地球自转形成北极、南极延时拍摄拍到的星轨。
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所有星星围绕北极旋转,一晚差不多180度。同时又由于公转,所以同一个星座,随着日期不同,天黑时开始旋转的位置也不同。没过一个季节起始位置就要围绕北极星旋转90度。

天黑时观察某个星座的指向就能大致判断季节和日期,或者知道大致的季节观察星座指向就能知道多久天亮。

这是河南省不同季节观看北斗七星,中间是北极星。但现在冬至,北斗七星有一部分被挡到地平线以下,而古代很依赖于观测来推断春天的到来,这样被挡到不就没用了吗?

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答案是:5000年前的北极并不在现在的位置

地球在自传公转的过程中由于月球的影响,地轴的指向也在缓慢变化,25800年为一个周期,在星空上扫出一个圆。

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这个变动叫做:岁差

不同时期,北极在星空的位置。黄色的数字是用公元衡量的日期。右上角是北斗。
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不同时期,北极星不同,公元3000年前,北极星是天龙座α,现在北极星是小熊座α。

商朝的时候,北斗七星就围绕着北极星旋转很明显。

古人专门造了一种仪器观测北斗星的位置:璇玑。
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璇玑:北斗星的天璇星,天玑星。玉器外形是这两颗星的四个节气的星空位置。北辰也是北极星。

生活常识

不粘锅

莱顿弗罗斯特效应

1756年莱顿弗罗斯特发现,当液体接触远超过沸点的高温物,液体会沸腾形成一层液体蒸汽层,起到很好的隔热效果,造成其余液体不能迅速沸腾。

不粘锅,鸡蛋与锅之间有一层蒸汽层,鸡蛋滑来滑去就不会沾。

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