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Wi-Fi信号不好真是风吹的吗?| No.194

Frions 中科院物理所 2020-09-10


热爱玩手机的我们

经常会遇上网速不好的时候

“尝试重连”让丝血反杀成为奢望

“正在缓冲”让酝酿的情绪无处释放

那么,问题来了

Wi-Fi信号不好真是风吹的吗?



1
Q

为什么间断绳子和间断弹簧力的变化情况不同?

by 是这样

A

判断间断绳子、弹簧亦或是杆子间断,会不会引起力的变化,其实就是考虑其间断后,恢复到原来形状的时间。像绳子、杆子这类物体属于刚体,在受力时发生的形变几乎可以忽略,因此间断后恢复的时间也几乎可以忽略不计;而弹簧在受力时发生了弹性形变,在间断后到恢复原来状态需要时间。

By Aaron Chen



2
Q

书放久了,书皮边为什么会卷起来?

by 匿名

A

一般书皮卷起来,主要是受潮造成的。书皮(纸)相关的问题我们讨论过多次,大部分时候都是纤维素在作怪,我们之前介绍过纤维素,含有多个羟基(亲水基团),它们相互之间形成氢键,就像排列整齐的一排小朋友,而水分子的进入会让这”和气融融“的团体变得混乱,纸面纤维受力增大,纸的正面由于直接受到水分子影响,相对于背面的受力更大,因此就向正面卷起来了。当然书皮也可能是由于我们看书时候不小心外力引起的,那也是纸表面的纤维受力,从而产生弯曲。

By Aaron Chen



3
Q

镜子会反射辐射吗?把手机对着镜子玩手机辐射应该会小很多吧?

     by 匿名

A

手机辐射主要是电磁辐射,镜子的反射层是金属,有着相当宽的波段反射电磁波的能力。
根据电动力学给出的公式,损耗率正比于(频率)^(1/2)。电磁波,以一般的Wi-Fi信号为例,频率是2.4GHz,而可见光的频率大约是4~7*105GHz。所以镜子对Wi-Fi信号的反射率比对可见光的更高。所以,对着镜子玩手机,并不会减少人所收到的手机辐射。(反而会因为镜子反射了一部分,人受到的辐射反而会更多)

By Luna



4
Q

如果有两个质量形状相同的鸡蛋一生一熟,再其同一点给两个鸡蛋相同的力,令其在光滑的盘子上自由转动,哪个先停?

by 虚无

A

生鸡蛋先停。当生鸡蛋和熟鸡蛋以相同的角速度开始转动时,熟鸡蛋的蛋白蛋黄和蛋壳此时是一个整体,会绕着轴一起转动,而生鸡蛋内部的蛋白蛋黄这些液状物随着蛋壳的转动开始转动慢慢开始具有速度,所以熟鸡蛋具有的能量肯定更大,旋转得更久。此外,生鸡蛋内部流动性在旋转后会开始摇晃,使得不再绕初始转轴转动,会更快地停下来

By Aaron Chen



5
Q

大风真的会影响wifi信号吗?

by 匿名

A

一般认为,大风不会直接影响Wi-Fi信号的传播,因为Wi-Fi信号本质上是电磁波,路由器定向传输电磁波,风是空气密度分布不均形成,电磁波的传播速度受空气的影响很小,几乎可以忽略不计。

根据麦克斯韦方程,电磁波传播速度(光速)依赖于介质的电导率和磁导率,真空中的光速是目前自然界物质运动的最大速度,空气介电常数非常接近于真空介电常数,一般情况下,认为真空和空气中的光速差异不大。空气由于密度改变引起的介电常数变化较小,对Wi-Fi信号的传输影响较小。

而在下雨天或者下雪天,我们也会常常明显地感觉到网速的下降,这是因为这是因为下雨天空气中弥漫着大量的水分子,能够吸收微波波段的电磁波,同时当雪花或者雨滴的线度合适时,会发生较强的散射,使得定向传输功率变小,影响信号传输,这种情况下电磁波的传播影响较大。

但是本着科学严谨的精神回答这个问题的话,我们需要指出,大风在极端情况下可能会摧毁室外路由器或者路由器连接外网的线路网线,通过这种方式,大风有可能影响Wi-Fi信号的收发,进而影响Wi-Fi信号。

By Luna



6
Q

为什么仔细看影子的边缘是模糊的?

by 无惨@下弦壹

A

这一物理概念称为半影。我们简单假设光源为点光源,而物体为一球体,那么由A引出球体的切线,所对应的阴影区(影子)和光照区域就区分出来了。而在现实生活中,不存在理想点光源,此时由于光源不再是点,那么引出的切线就会有内切和外切之分,这两种切线之间的区域就是半影区。相比于本影区和光照区域,半影区接受到部分光照,而且离本影区越近,亮度越低。而这部分半影区就是我们看到的模糊的影子。

By Aaron Chen



7
Q

明明手机的 USB 接口是相同的,为什么插在不同的插头上有的插头会发热有的不会呢?

by Geige

A

首先,插头发热都来自电流的热效应。所以我们只需要看看那些「看起来」一样的 USB 接口,限定的电流有什么区别即可。

为了叙述方便,下面以十分常见的 USB Type-C 接口为例。虽然 USB 接口看起来相同,但其实内涵可多了……因为 USB 接口的历史十分悠久,演化出了各种各样的物理接口的形状以及不同的内部线路的数量和位置分布。同样的 Type-C 物理接口,可以支持不同的协议,如下表所示,它们对应了不同的电流限制。

Type-C 电源选项

由于插头的不同,很可能不同的插头对应着不同的模式,所以电流大的比较烫,电流小的就不那么烫。
最后给大家讲一个 USB 接口的一个冷知识,像我们平时用的方方的 USB 接口(Type-A),假如它原本支持 USB3.0,如果你插慢一点会变成 USB2.0,传输数据的速度也会变慢。所以平时插 U 盘,记得要:稳 准 狠……。

参考:USB Type-CTM简介, Andrew Rogers, Microchip Technology Inc.

By NKXXX




本期答题团队:

物理所   Aaron Chen、Luna、NKXXX


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编辑:不言


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