孔明灯中的物理

生活中处处都存在着物理知识,物理与我们的生活息息相关。接下来我们就讨论孔明灯中的物理知识,从中看看物理对我们生活的重大意义。

孔明灯的受力问题。它之所以能上升,那是因为它受到向上的力,它受到空气阻力f,以及空气浮力F,还有本身的重力G。当F1=F—G—f> 时,1:由F1T=mv-mv0,

又因为v0=0, 所以随着时间的增长,v就逐渐增大。2:孔明灯通过点燃放热,由热传导使空气受热,根据理想状态下,T=mvv/3K可知v在一定条件下增大:3:而p=nkT,F=PS,S为受力面积,p为压强,所以在一定条件下F增大。Ma=f1,v=at+v0,故当F1>0时,v增大,从而上升:4:再从另一个角度上分析,空气受热,分子运动加剧,间隔加大,相应的气体密度减小,因而与外界存在密度差,故受到空气对它的浮力F,密度差越大,F就越大,当F1>0时,就能够慢慢上升。

孔明灯中的光学问题。燃料燃烧放热发光,而我们之所以能够看到光,是因为光线射入我们的眼睛。那么我们看到的颜色是由什么决定的呢?我们看到

的颜色是由灯光和灯罩的颜色决定的,1若为白光,那么我们看到的颜色就是灯罩的颜色

2若为色光,那么色光中的颜色与灯罩颜色相同或者灯罩为白色时,那么我们才能色光,反之,则什么也看不到。之所以这样的原因是带颜色的灯罩对与他本身不同的色光吸收能力强,因此不能通过;但是白光可分为各种色光,白色的灯罩也不吸收任何色光。V=rf, t=L/v,l为孔明灯到我们眼睛的距离,f为色光的频率,r为色光的波长,t则为光线到达我们眼睛的时间。

孔明灯中的能量问题。孔明灯下面有一个通气孔,它的作用不仅仅是排除CO2等废气,还可以使O2进入,使燃烧更加充分,放出更多的能量,从而使它获得更多的能量;另外,通过排出气体,还可以获得额外的动量,(m-m1)v-m1v1=mv2,其中m,v2为排出气体前的质量和速度,m1,v1为排出的气体质量和速度,v为排出气体后的速度。而且燃料减小,G减小,所以在一定程度在速度增加。

孔明灯的重心问题。它的质量主要是椭圆形的竹圈和下端的燃料的质量,因而重心低,在受外力的作用下,重心的偏离小,因此可以在空中稳定上升而不至于翻转。

由孔明灯中的物理知识,可见物理对我们生活产生多大的影响,因此学好物理,能让我们的生活变得更加圆满,物理是一个与我们息息相关的宝刀。

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  • 版权声明: 发表于 2015年4月13日10:08:14
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