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物理上+=?

2018-08-10位雅静

课程教育研究·学法教法研究 2018年30期

位雅静

【摘要】不同于數学上两个代数量的直接相加,本文从液体体积、核物理临界体积、电阻、电压、合振动等方面,探讨了物理上的两个量相加应遵循的各自运动或变化规律。

【关键词】分子间隙 临界体积 电阻 矢量 合振动

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)30-0264-02

数学上1+1=2是我们都知道的常识,然而,随着知识的增多,从学习物理课开始,我发现物理上1+1≠2的现象很多:

一、分子间隙导致不同性质的物体体积不能硬性相加

例1,20℃下将100mL酒精与100mL水充分混合,所得溶液的体积不是我们想象中的100+100=200mL,而是小于200mL,实际测量值是186mL。原因是分子之间存在空隙,一种分子可以钻到另一种分子的空隙中去。由于我们的肉眼看不见物质的分子和分子间隙,所以很多人容易形成混合物体积是200 mL的错误认识。这就如同把一些乒乓球装在一个盒子里,压紧后向盒子里倒入一些细沙,这样细沙就能钻到乒乓球的空隙中去,最后混合物的体积小于混合前盒子与细沙的体积之和。当然混合物的质量等于两种液体混合前的质量之和,因为构成物质的分子质量没变。

二、核物理中两个裂变源体积相加后不知是能否达到临界体积,导致两个裂变源体积不能硬性相加

铀核裂变反应式为:

235U + 1n →236U→135Xe + 95Sr + 21n

235U + 1n →236U→144Ba + 89Kr + 31n

铀核裂变释放出2~3个中子,若被吸收或逸出则不发生裂变,此时两个裂变源体积相加后的总体积没有达到临界体积,则这两个裂变源体积可直接相加。若超过临界体积,就可发生持续的裂变反应,即这两个中子再去击中两个铀原子核,它被分裂为四,同时放出四个中子,再去击中四个铀原子核……于是就会像雪崩一样引起一连串的原子核裂变,并自发地持续下去,同时释放出巨大能量,这就是原子弹爆炸的原理。

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