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如何杀死蟑螂?| No.258

Frions 中科院物理所 2021-10-21
夏天要到了
蟑螂们又开始蠢蠢欲动了
不管会不会飞
它们都是让我们头疼的存在
那怎么才能杀死蟑螂?
蟑螂死后为什么总是翻过来的?关于蟑螂的各种谜团
今天为大家一起揭开

Q1

在低气压下水容易沸腾,那在高气压下,水是不是会在0℃以上结冰呢?by 钱权势貌才

答:

从水的三相图可以看出,气液平衡线斜率为正,所以压强降低时沸点也降低;而固液平衡线斜率为负,所以压强升高时熔化温度反而降低,也就是说高压下,水会在以下结冰。水的这种性质是因为冰熔化成水时,吸热且体积缩小(),根据克拉伯龙方程:

线斜率为负(其中为相变潜热,吸热时为正,为体积,为开氏温度)。实际上,大部分的物质熔化以后体积会增大,所以线斜率为正,增大压强熔点确实会升高。

by Alan

Q.E.D.

Q2

隔夜茶和隔夜饭到底会不会有害健康?如果隔夜茶不会隔夜饭会的话,为什么呢?by 麦子

答:

隔夜茶隔夜饭危害健康的说法,主要是指食品长期放置,微生物繁殖导致变质,变质的食物食用后损害健康。但只要制作和保存过程得当,茶叶水和饭菜都可以实现短期的妥善保存。实例可以看看便利店里可以保存数天的冷藏便当,以及可以在常温放置数月的茶饮。但是日常泡茶以及家庭餐饭,在制作中无法实现无菌少菌的洁净环境,也不会使用巴氏消毒、辐照等灭菌方法,并且在食用饮用过程中还会带入大量口腔及环境微生物,所以即使有冰箱冷藏的加持,也只能保存很短的时间。总之,大家还是尽量不要食用隔夜茶饭,避免成为喷射战士。

by 某大型裸猿

Q.E.D.

Q3

夏天到了,想问问蟑螂药里面有效成分有哪些?怎样发挥作用?

by 怕蟑螂大大怪

答:

有效成分及作用方式:

  1. 有机磷类:与胆碱酯酶结合形成磷酰化胆碱酯酶复合体,使乙酰脂碱积累,影响神经兴奋传导而使害虫发生痉挛、麻痹、死亡。
  2. 氨基甲酸酯类:药物的主要成分分子整体与乙酰胆碱酯酶结合,形成氨基甲酰化酶,抑制了乙酰胆碱酯酶的活性。
  3. 拟除虫菊酯类:首先是诱发昆虫神经系统兴奋,然后神经传导阻塞,昆虫进而痉挛、麻痹、死亡。
  4. 有机氟类杀虫剂:抑制蟑螂的能量代谢,使蟑螂心律减慢,呼吸运动受阻,最终产生瘫软麻痹而死亡。
  5. 新烟碱类:与烟碱乙酰胆碱受体发生作用,干扰蟑螂神经系统的刺激传导,引起神经通道的阻塞造成乙酰胆碱的积累,导致蟑螂的麻痹而死亡。
  6. 生物类:生物类灭蟑螂药采用特效引诱剂,针对性杀灭蟑螂。

具体选择:

市面上的蟑螂药,成分可以选择含烟碱类杀虫剂“呋虫胺”的产品,对哺乳动物、水生动物、鸟类、蜜蜂都十分安全,对各种蟑螂有明显杀灭效果,目前也还没有数据显示出蟑螂对其有抗药性。

灭蟑方式主要有喷雾剂和胶饵两种,喷雾剂直接喷在蟑螂身上,或者喷完后干掉的药膜,蟑螂触碰到,都会在30分钟内被麻痹倒下抽搐,可以快速解决爬出的蟑螂;胶饵是慢性毒饵,中毒的蟑螂回巢后尸体被同伴分食,导致其他蟑螂也中毒而死,可以按需求购买相应功能产品,胶饵是建议选项。若嫌麻烦,也可选择水蒸式烟雾剂,烟雾主动出击布满房屋,直接触杀蟑螂,但使用时人和宠物记得撤离现场。

参考资料:蟑螂药的主要成分

by Alan

Q.E.D.

Q4

为什么蟑螂死的时候是翻过来的?

by 匿名

答:

可能是临死前想最后看一眼凶手这美丽的世界

蟑螂等昆虫大多背部比较坚硬,重心较高,比较不稳定。在活着的时候,可以控制自己保持腹部向下的状态,但临死时,往往会失去对足的控制能力,容易侧翻。即便是“正当壮年”的蟑螂,如果意外翻过来,由于背部较重,比较光滑且有一定弧度,凭自己的力量也有可能翻不回来,最终可能会被渴死饿死。

而多数情况下,作为人类的“好朋友”,蟑螂是被人类用药物送走的。蟑螂药大多为神经性药物,蟑螂中招以后,会使神经系统紊乱,失去对足的控制能力;也有说法是蟑螂为了呼吸,有的药物会阻断蟑螂的呼吸,而蟑螂呼吸的器官在腹部,在无法呼吸后,有可能会翻过来以期获得更多氧气。从这个角度来看,如果用洗洁精涂抹蟑螂的腹部,一样可以杀死蟑螂。

最后一种可能的情况是:你下意识认为没翻过来的蟑螂一定还活着。可能这就是:有的蟑螂死了,但它还活着吧

以上分析是对不会飞的蟑螂,毕竟北方的小编还没见过会飞的蟑螂,甚至还没见过蟑螂。

参考资料:

  1. 蟑螂死掉后为什么会是四脚朝天?
  2. 为什么这些动物死后都是同一个姿势?科学的解释来了

by 霜白

Q.E.D.

Q5

飞机起飞时,为什么耳朵会感到不舒服?

by 匿名

答:

这是鼓膜内外大气压不平衡导致的。先上图。

耳朵构造图 | 图源自网络

如图所示,咽鼓管是链接中耳腔与鼻腔的管道,可以维持中耳腔与鼻腔的气压平衡。当人咀嚼、吞咽、打哈欠时,咽鼓管会打开,平衡中耳腔与鼻腔的气压。

而当飞机起飞时,外界(与外耳道相同)气压迅速降低,中耳腔却还维持正常气压,则在内外压强差下,鼓膜会受到向外的压力,这会导致鼓膜向外膨隆,引起耳闷、耳胀等不适症状。同样的情况也会出现在飞机降落的过程中,只是压强差方向相反。

解决办法也很简单,主要思路就是平衡内外压强:

  1. 打开口腔。我们可以在飞机起飞或降落过程中喝点水或吃点零食,打开口腔及咽鼓管,使中耳腔压强与外界相同。对于婴幼儿,家长应注意不要让他睡觉,适当喂些水。
  2. 使用耳塞。使用耳塞可以保持外耳道大气压,同样可以缓解症状。

参考资料:飞机起降时耳朵为什么很难受?教你3招缓解不适

by 霜白

Q.E.D.

Q6

为什么有时候抬头看着天空会想打喷嚏?

by 匿名

答:

人抬头看太阳或者其它亮光时会打喷嚏的现象遗传学上称为“强迫性常染色体显性遗传性光眼激发综合征”,英文缩写为ACHOO,阿嚏!约25%的人有这种条件反射式的打喷嚏。在各种解释的理论中,比较普遍被接受的是:人体的第V对脑神经——控制面部的感觉和运动的三叉神经(自然也负责鼻部的刺激),与人体的第II对脑神经——感觉视网膜上的亮光的视神经挨得很近,有事没事串个小门儿。当视神经受到过度刺激,比如瞳孔因光影响而缩小时,视神经会给大脑发送求救信号,期望大脑赶紧下令缩小瞳孔,免得强光刺伤了明眸。但是由于视神经和三叉神经的亲密关系,这一部分信号却被邻居三叉神经感受到了,这时候大脑误以为鼻部受到了刺激,慌乱中下令打个喷嚏来缓解。在20世纪60年代的一项遗传学研究表明,这种神经之间的“串门儿”是一种常染色体显性性状。而对于症状的具体发生过程,到目前为止还没有公认的结论。这种症状看上去没有任何好处,但也不会引发其它健康问题。

参考资料:

罗建敏.对着太阳就会打喷嚏,这是怎么回事?[J].中医健康养生,2021,7(01):59.

by Alan

Q.E.D.

Q7

将报纸卷成卷然后放到耳朵旁边可以听到的声音是怎么回事?

by anonymous

答:

简单来说,纸卷放在耳旁后听到了声音,是纸卷内空气柱从环境噪音中“选出”了与空气柱共振的声波放大的结果。

首先,声波其实就是在声介质中传播的机械波。我们知道,任何一段振动都可以分解为一系列正弦波的叠加,这在数学上被称为傅里叶变换。而我们对于正弦波是可以讨论其频率的。因此,我们常说“人耳可以听到20~20000Hz之间的声音”正是指:我们能够听到任意声波经过傅里叶变换后,位于这一区间的组分。我们生活的环境中充满了噪音,我们所谓“寂静无声”的情况,通常也是指这种底噪很小而非不存在底噪。

傅里叶变换

共振是生活中常见的一种现象。例如,有一位朋友想让你在他荡秋千时推他,使他荡的尽可能高,最佳的策略就是在每个周期他最接近你的时候沿他运动方向推他。这个例子中,朋友与秋千体系运动的频率仅依赖于体系的固有属性(转动惯量)与重力加速度,因此可以定义为系统的固有频率。而你推他的频率定义为外界对体系施加力的频率。驱动力的频率等于固有频率时,体系发生共振,即振幅达到最大值。对于一个传导机械波的体系,仍然会有一个仅由其内禀属性决定的固有频率,如果我们用机械波代替秋千的周期运动,共振的概念就可以自然拓展。共振有时会造成灾难,历史上就曾有因大风引起的涡旋与吊桥共振,最终使吊桥坍塌的事件。不过好在在我们讨论的问题中,共振温和而无害。

坍塌的塔科马海峡吊桥

回到这个问题,筒内的空气柱会与频率等于空气柱固有频率的声波发生共振,将这一频率的声波放大。而空气中噪声的频率组成是杂乱无章的,其中总会存在这一频率的声波。如果我们在完全安静的地方做这个实验,由于没有了噪声这一驱动,我们将会什么也听不到。空气柱的共振频率也会随着空气柱的形状改变而改变,比如短纸筒“发出”的声音频率会高一些,而长纸筒“发出”的声音频率会低一些。这种空气发生共振的现象在物理学中被称为亥姆霍兹共振,打开高速行驶汽车的窗户会听到“呼呼”的风声,也是亥姆霍兹共振的一种体现。

参考资料:

[1]傅里叶变换

[2]塔科马海峡吊桥

[3]亥姆霍兹共振

by Quesmark

Q.E.D.

Q8

电磁炮的详细原理是什么?强大的电场不会干扰周围电子设备吗?

by 匿名

答:

啥?电磁炮的详细原理?不就是用食指和拇指夹住游戏币,弹出去就行了吗?

不开玩笑,电磁炮是一种概念很早就被提出来,但至今没有彻底实现的工具。其主要有四种类型:轨道炮、线圈炮、磁力线重接炮和轨道-线圈复合型电磁炮。这里主要介绍轨道炮和线圈炮的原理。

轨道炮原理如图所示:

轨道炮原理图 | 图源自参考文献[1]

轨道炮发射机构由导轨、弹丸和电枢(以等离子体电枢为例)构成,发射时,给导轨通电,高压电弧将电枢加热到等离子态,通过可导电的弹丸接通回路,导轨上的电流产生垂直于导轨平面的磁场,通有电流的弹丸会在该磁场中受到向外的安培力,该力大小与电流平方成正比,在该力的作用下,弹丸加速并射出。可以看到,电流越大,导轨越长,弹丸初速越高。但问题在于所需电流过大,对电源和储能器要求高,且炮膛(即导轨)易磨损。

线圈炮原理如下图:

线圈炮原理图 | 图源自参考文献[1]

线圈炮分为固定线圈和可动线圈,看名字也知道,固定线圈在炮膛上,可动线圈在弹丸上,毕竟你不可能把炮膛发射出去。线圈炮发射时,在固定线圈通交变电流,交变电流产生交变磁场,可动线圈则在交变磁场中感应出感生电流,根据楞次定律,感生电流与固定线圈电流存在斥力,弹丸在该斥力作用下获得加速度,最终射出。单一线圈对弹丸的加速作用有限,因此线圈炮一般以多级线圈加速。线圈炮为无接触电磁炮,不会烧蚀炮膛,但线圈炮面临交变电流相位与弹丸速度匹配的问题,因此线圈炮电路较轨道炮更复杂。

这里可以看出,某漫画作者明显不懂物理,对电磁炮而言,区区3倍音速算什么,早在上世纪就有研究机构做出初速为9600m/s的电磁轨道炮了[3]。想象力比不过科技

最后谈一下电磁干扰的问题。线圈炮不必多说,从原理可知,其会产生强电磁场,因此电磁防护是必要的。而对轨道炮,其会在膛外产生低频强磁场,对电路系统影响有限,但其电源系统的电磁特性十分明显,需要注意防护。

参考文献:

[1]黄强, 郭东桥, 卞光荣. 电磁炮的原理与技术发展[J]. 现代物理知识, 2007, 019(001):43-45.

[2]张淼. 电磁炮发射过程电源系统电磁特性及抗干扰技术研究[D].南京理工大学,2017.

[3]李阳,秦涛,朱捷,曹月,张杰.电磁轨道炮发展趋势及其关键控制技术[J].现代防御技术,2019,47(04):19-23.

[4]王群,耿云玲.电磁炮及其特点和军事应用前景[J].国防科技,2011,32(02):1-7.

by 霜白

Q.E.D.

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电解核废水能否减少日本的“神奇宝贝”?| No.257

编辑:他和猫


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