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我本人要请假一天,单位突然有急事,忙到现在。

梅乐芝经理的这本科普文的第一二节正在重写,先发第三章,由于要给汉唐集团用,欢迎大家指正。

第3节重力-浮力

走在地球上,都能感觉到重力的影响,比如爬山就比走平路累。不过有意识思考分析这个问题的人是英国人牛顿。或许有其他人在牛顿之前分析过,但尚未发现文献记录。牛顿发现,地球上缺乏支撑的物品,总是落在地面上,而月球却一直挂在空中,造成这种情况的原因就是地球对任何物体都有吸引力,我们通常称之为重力。而月球一直在远离地球,地球又在吸引月球,二者刚刚好达到平衡。如果月球远离的趋势更大一些,月球就一去无影踪。如果地球吸引力更大一些,月球就一头扎进地球的怀抱。但不必赞叹我们的运气,那些远离趋势和吸引力达不到平衡的卫星,早就消失了。只有达到平衡的,才能等到我们出现。

重力使大气得以存在,海洋得以形成。水有重量,并且我们的身体大部分都是水,我们大致就相当于一个人形的水囊。大气也有重量,这个重量压在我们身上,就是大气压。

我们在水中游泳或走动,和在地面上跑走相比,就感到很吃力。而在地面上跑走,其实是在大气中进行的,但是感觉差异如此之大,是因为大气和水相比,稀薄得多。当然如果跑得飞快,也能感到迎面风的力度在增加。

大气:

我们生活的大气层厚度可以达2000公里,但实际上从地面算起,超过10公里就非常稀薄了。(在地球上,地面高度变化很剧烈,使用海面作为高度的基本指标可以保证数据统一。所以后面的高度都是按照海平面为基础的,称之为海拔高度。)超过100公里,可以完全忽略。对于我们实际可以接触到的情况,从地面开始10公里,命名为对流层,我们看到的大气现象,比如风、雨、雷等等,都是在这里发生的。在对流层内,随着高度增加,平均气温在下降。从10公里开始到50公里,是平流层。这里空气稀薄,基本没有水份,在高度相同的区域,温度恒定,高度10公里保持着零下55度。随着高度增加,温度在增加。高度上升到30公里后,温度上升到0度左右。现在的客机,都保持着平流层飞行。

这上百公里厚的大气压在我们身上,就是我们平常承受的大气压,定义为1个大气压。这么厚的大气为什么没把我们压伤呢?我们体内有向外的压力,刚好和外面的大气压平衡,所以我们没事。如果内外压失去平衡,就会出问题。现在航天技术使人上到太空,那里的大气可以完全忽略。这样人内部的压力没有外部平衡,,肺内的气体全部流失,腹腔内的气体会极度膨胀。宇航员在太空修理飞船时,都穿着厚厚的宇航服,保证了人体内外部压力平衡,提供空气呼吸,保持体温等等。在木星上,也有浓厚的大气层,并且木星的吸引力远远大于地球,所以那里大气压力比地球大得多,我们在那里就会被压扁。

现在旅游普及,生活中沿海的人到高原旅行,经常有高原反应。这并不是内外压力差造成的,因为身体的内外压会缓慢进入平衡状态。而是因为随着高度增加,大气逐渐变得稀薄,人体需要的氧气供应不足造成的。另外高度增加,大气温度在缓慢降低。高原平均气温降低,昼夜温差增加,也促使身体不适。比较好的解决方法是在旅游前一段时间进行身体锻炼,主要是增强心肺功能,比如游泳。

观察:

1如果体会不同高度大气压力的变化呢?在坐火车时,如果从平原(海拔高度低)经过高原(海拔高度高),或到达高原。保持长时间安静或睡眠状态,会发现耳鸣或耳疼痛,听到的声音音量比实际小。这是因为人的内耳封闭空间的压力和外面的大气压不平衡导致的。坐飞机也会出现这种情况。如何解决?深深地打上几个哈欠,可以让内耳和外面进行空气交换,恢复压力平衡。运气好的时候还可以听到气流在内耳进出时的声音呢,只是并不悦耳。

2如何体会高度不同,大气稀薄程度不同?在低海拔生活的人,到达高海拔地区以后,因为大气稀薄,导致氧气供应不足,为了弥补,人会自发进行深呼吸。通常人是偶尔进行深呼吸,这时候全程进行深呼吸。前提是心肺功能足够正常,不然只能与氧气罐为伍或回家

(本章未完,请翻页)。与此类似,人在久坐以后,呼吸一直处于浅呼吸状态,供氧不足。这时候打哈欠,伸懒腰,都是补氧的自发动作。当供氧不足时间较长后,身体会调整,降低对氧气的需要,就进入休眠状态。二氧化碳含量增加,也会产生同样效果。所以进入封闭的空间、洞穴等,发现困意十足,这是危险的信号,赶紧离开,不然就离不开了。

3有机会坐飞机的话,观察窗外可看到,在任何时候,都是万里晴空,那些雷电,都在飞机下方。这时候,你就处于平流层中。如果你发现飞机周围有云,那一定是飞机高度不够。

4在某些地区,暖湿的空气被风吹向山脉,而随着山高度的增加,温度下降,空气中的水蒸气凝成水,以雨的形式降到地面。这是地形成雨。中国雨城有四川雅安和台湾基隆。世界上的雨城是印度的吉拉朋齐,那里可以连续下几年的雨。都是受地形影响下雨。在另外一些地方,空气越过


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