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“浮”在空气中的尘埃

2018-08-03河北省唐县罗庄乡中学赵焕哲

农村青少年科学探究 2018年5期

河北省唐县罗庄乡中学 赵焕哲

刚打扫干净的房间没几天,用手在茶几、桌椅等上面一摸,还是会发现手指上沾了一层灰。我们并没有看见尘土飞扬呀,哪来的这么多灰尘?在一个晴朗的午后,我发现了这个秘密:阳光斜照进屋内,光线下面有一些小小的尘埃在自由地飞舞。

尘埃为什么会漂浮在空气中呢?也许你会说是因为它比空气轻。那我们来看看它的组成:这些尘埃有的是石块、煤块、木材、金属小微粒,有的是织物纤维,有的是工业排放物、燃烧烟尘、土壤扬尘……总之,它们都要比相同体积的空气重成百上千倍。所以,尘埃浮在空气中的说法其实是不正确的。

既然尘埃在空气中浮着是不可能的,那它就应该是在空气的阻力下缓缓下降。这些下降的尘埃为了在空气分子之间给自己开辟出一条道路,就必须把一些空气分子排挤到一边,或者吸引它们同自己一起下降,而这两件事都需要消耗一些能量。

下面我们先看几个重要的关系:下落物体的截面积和重量的比越大,消耗的能量也就越多;随着物体体积的减小,它的重量要比它的截面积减小得更多;物体重量的减小和直径尺寸的减小的立方成正比,而阻力的减小和直径尺寸的平方成正比。

我们举个例子就能明白。取一个直径10厘米的大球和一个用同样材料制成的直径1毫米的小球。因为10厘米是1毫米的100倍,所以这两个球的直径尺寸之比是100∶1。小球在重量上只有大球的1/1003,即百万分之一;

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