解密“时间骤停”!『让你爱上科学的神奇现象』原理大揭秘! (下) | 线上科学日

在上周日的推送《『让你爱上科学的神奇现象』原理大揭秘! (上)》中，我们已经为大家揭秘了前11个动图背后的科学原理。

这周，咱们继续！

是不是纠结了一个星期的“时间骤停”啊？

别着急，咱们一个一个地慢慢来……

过氧化氢+碘化钾

仔细看动图一开始的画面，在没有倒入双氧水和碘化钾之前，圆筒底部是不是还有一些蓝色的液体？那些蓝色的液体就是洗洁精或者洗衣液之类的物质。倒入双氧水和碘化钾后，双氧水在碘化钾的催化作用下，迅速分解成水和氧气。大量的氧气瞬间溢出，与洗洁精或洗衣液发生作用，产生很多很多的泡沫从从圆筒中溢出，就形成了高高的“泡沫喷泉”。

广口瓶里的可燃气体

广口瓶内预先放有一些酒精，经过一段时间挥发后，由于酒精蒸气的密度比空气要大，所以里面的空气被挤走，充满了酒精蒸气。当从瓶口点燃时，只有最上部的酒精蒸气能够与空气接触，有氧气参与燃烧，所以火焰自上而下移动。

特别需要注意的是，本实验具有很大的危险性，瓶内酒精蒸气浓度控制不当时，如果点燃会发生爆炸，因此切勿在家中随意模仿！

爆竹爆炸的慢放

很多人在逢年过节都会燃放烟花爆竹，但很少有人知道它们内部的构造和原理。爆竹的结构其实很简单，它就是用纸卷将火药及氧化剂紧紧地卷在中间，底部用泥土或其它粘结剂封实，头部用易燃药做成引线。当引线被点燃之后，火药被引线引燃后燃烧，在氧化剂的助燃下，燃烧进行得十分剧烈，燃烧过程中还会释放大量的气体和热量，体积相较于原来的火药固体膨胀了数百倍甚至数千倍，由此产生的巨大压力足以撑破纸卷，使纸卷爆裂，引起空气剧烈动荡，产生了爆炸声。这个过程由于速度很快，需要的时间很短，我们用肉眼很难观察到过程中的细节，但在高速摄影机的镜头下，我们便能看得清清楚楚啦。

超导磁悬浮沿着轨道运动

很早就关注我们线上科学日专栏的同志们应该对这个实验不陌生，在去年6月5日的第3期推送中我们就对这个实验现象进行了详细的解释，没看过的小伙伴赶紧猛戳链接了解！

爆炸的豌豆荚

其实这幅图还有另一张配套的动图：

不用手捏，豌豆荚落到地面上也会自行裂开。很多植物都具有这样的特性，其目的是为了更好地延续后代。种子如果落在母树的附近，就不能够吸收到充足的养分，因此它们会通过爆炸的形式使得自己的种子落在远离母树的位置，以便更好地生长。

电荷吸引水流

这是一个很简单的静电吸附现象，初中物理里都学过，带静电的物体可以吸引一些轻小物体，这就是一个非常典型的实例。

超冷水接触到冰立刻凝固

其实呀，这种水的学名叫做“过冷水”，它们因为水中缺少凝结核，或其它原因，在0℃以下还保持着液态。不过，过冷水非常地不稳定，稍稍震动或者遇到凝结核就会迅速结冰。图中将过冷水倒在冰块上，相当于提供了凝结核，自然就迅速结冰了。

铁棒置换硫酸铜

这是一个简单的中学化学反应：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu。由于铁在金属活动性顺序表中排在了铜的前面，因此可以将铜从其盐溶液中给置换出来。铁棒上析出的就是紫红色的铜单质。

锤击被液氮冻上的康乃馨

液氮的温度在-196℃以下，花朵放入液氮中，细胞里的水分迅速结冰，在宏观上就表现出了脆性。

其实不止是花朵、水果等含水的物体在经过液氮的洗礼后脆化，其他很多材料都具有这个性质，不过原理就不同了。来看看中国科学院金属研究所材料科学与工程博士C. Hu在知乎上的解释：

对于一些材料会有一个韧脆转变温度。比如金属材料，当温度低到一定的临界温度时，自由电子活动能力降低，材料韧性急剧下降，呈现出脆性。表现为冲击韧性非常低。说白了就是容易碎。热塑性高分子材料（树脂（塑料），橡胶）一般来讲有一个玻璃化转变温度，高于这个温度分子链容易运动，解除缠绕，材料呈现出软，韧的特点（高弹态），低于这个温度分子链运动变缓，呈现脆性（玻璃态）。  对于热固性塑料，温度升高材料会更加的硬，这主要是因为发生了一些分子链之间的反应使得分子链难以运动。

时间骤停功能？！！

这其实是“声悬浮”，原理解析图如下：

一起来看果壳网网友zrysky的解释：

声波是介质中压强周期性振动的传播。当介质振动较弱时，声波可近似看成简谐波，而简谐波声压的时间平均值是零，所以无法对声场中的物体提供持续且有特定方向的压力。但在高声强条件下。声波会表现出不同于简谐波的非线性效应，并且可以对声场中的物体提供长时间尺度下特定方向的压力，称为声辐射力。

在这个声悬浮装置中，发射源和反射器间的声压会形成驻波。声压的波节处正好是声辐射力的平衡位置，当水滴偏离波节时会受到指向波节的回复力，因此作用在水滴上的声辐射力能够克服水滴的重力将其固定在波节 (偏下) 的位置上。

感觉易拉罐受到了内伤！！

仔细看，当没有放进最右侧那颗钢珠时，轨道上每一组钢珠都是由左侧的三颗钢珠和右侧的一块强磁铁组成的。最右侧的钢珠放进轨道后，受到磁铁的吸引加速，最后撞到磁铁上时，由于动量守恒，它的动量转移给了左侧的钢珠，左侧的钢珠运动出去后继续收到前方磁铁吸引加速，重复上述过程。最终，经过三级加速，最左侧的钢珠出射时具有很大的动量，因而可以将易拉罐撞翻。

文中图片素材来源于网络

编辑：Alex Yuan

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