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Posts from the ‘Magical Physics’ Category

11
Jul

8月1日去看日食

我长这么大了还真没见过日食呢,观察日食的机会终于要来了——

今年8月1日,下午19时左右,我国西北地区将迎来一次日全食。青岛虽然没有机会目睹日全食的风貌,但是在日落时分是可以观察到日偏食的。这是21世纪以来,发生在我国境内的首次日全食。

别的地区的情况我就不说了,简单说一下青岛的情况。2008年8月1日18时28分左右的时候,将开始发生日食现象,太阳距离地平线10度左右,太阳直径的90%将被挡住,直到7时左右太阳恢复往日的光亮。我们将可以欣赏残缺的太阳落入地平线的壮丽景象,如果那天不是雾气蒙蒙的话。

估计大家也都很激动,想一睹日食的美景,不过一定要注意千万不可以用肉眼直视太阳,更不要用未经滤光的望远镜观察,否则可能到时永久性失明!!!如果有专业设备,一定要用;如果没有最好去买;如果不想买我们可以用涂黑的玻璃(指的应该是墨镜吧)或者若干张废旧的底片叠在一起或者用废旧软盘的盘芯来有效遮挡阳光。…

5
Jul

狭义相对论重要公式备忘

写这篇文章的主要目的是为了熟悉一下$$mime\TeX$$的语法…

狭义相对论重要公式

这篇文章中默认不加撇的物理量为S参考系中的量,加撇的物理量为S’参考系中的物理量,其中S’系相对于S系以速度u向x轴方向做匀速运动。注意t表示时刻,而Δt才是表示时间间隔的。

1.时间膨胀效应

假设钟相对于S’系静止,即两次读取时刻在S’系中发生于同一地点,则有$$\Delta t=\frac{\Delta t’}{\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}}$$

2.动尺缩短效应

假设被测量的物体相对于S’系静止,则$$l=l’\sqrt{1-\frac{u^2}{c^2}}$$…

21
Jun

诡异的沙子


上面的视频大致意思是这样的:把一块板放到音箱上,上面撒着一些沙子,当音箱放某个音调的音时沙子就会形成稳定的图案,放不同的音调得到的图案不同,大致上音调越高得到的图越复杂。
这个神奇的现象我早在小学就曾读到过,可是至今一直不明白其原理。希望路过此地的大牛们帮我解释解释为什么沙子会形成稳定的图案……

24
May

一个有趣的运动学问题

Problem:一名船员从一条笔直、宽度恒定的运河一侧(A点)出发,希望划向出发点的正对岸(B点),河宽为d。河中水流的速度出处为v,而船员一直稳稳地划桨,若不计水流速度则船速也为v。他一直保持船头朝向目标(B点),但水流把它冲向下游。那么当船员到达对岸(C点)时,水流将使得船向下游漂流多远?(即BC等于多少?)从静止于河岸的观察者看来,船经历了怎样的运动轨迹?

Hint:这道题来自《200道物理学难题》,一本很有意思的书。这个问题乍看无从下手,但其解答十分巧妙简洁,并不需要太多知识。请认真思考再看提供的答案。…

1
May

量子计算机探幽

量子计算机是一个令人神往的东西,虽然目前还没有实际制成量子计算机,但是他却成了我一直翘首以待的产品。量子计算机可以算是不同于我们现在的普通计算机的下一代计算机,它可以解决许多传统计算机没法有效解决的问题。

量子计算的概念,最早是由费恩曼提出的,从那以后计算机科学家们已经在这个领域里有了不小的进展。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的基本特征之一,就是它使用的信息单元不是比特,而是量子比特(qubit)。量子比特可以是电子那样的粒子。可以让自旋向上代表1,自旋向下代表0。与传统计算机不同的是,电子可以处于自旋向上和向下的叠加态,即1和0的叠加态。处于叠加态的少量粒子可以携带大量信息。假如我们可以控制仅仅1000个量子比特,那我们也可以用之表示出从1到2^1000的所有数字,并且可以同时对所有数字进行操作,也就是所谓的并行计算。虽然当我们最终读取量子状态时,只能从2^1000个状态中随机的读取其中的一个,而其他的状态都会消失,但是我们可以通过对粒子进行巧妙的处理,用量子计算机求解一些普通计算机没法有效求解的问题,例如对大数分解质因数。用现有的计算机需要花10亿年才能算出来的题,可能用量子计算机花不到一年的就能成功解决。…

19
Apr

一个很难看出破绽的永动机设计

在《费恩曼物理学讲义 第一卷》第46章中有一个尝试违反热力学第二定律的永动机设计,乍一看貌似还真能实现,我当年就怎么也看不出来这个装置哪里出了问题,最近终于是明白一些了,就写在这里给大家看看吧。

该装置的模样如右图所示,主要用的是棘轮和掣爪。假设有一箱处在一定温度的气体,其中有一根带叶片的转轴。由于气体分子不停的撞击叶片,而且这种撞击总是有微小的涨落,因此叶片会振动、跳动、转动,当然这些运动都是短暂的、无规则的。我们要做的事是在轴的另一端套上一个转轮,使他只能沿着一个方向转动,这就是棘轮和掣爪。于是,当轴试图逆时针(从右往左看)跳动时,他不能转动,而往相反方向跳动时,他能转动。于是,总体来看,轮子将缓慢的转动,或许我们还能将一个绑在绳子上的臭虫给提溜起来!这样我们就制成了永动机,他靠气体运动的微小涨落而把气体的内能转化成机械能。

直接用热力学第二定律就可以否定这个装置成功的可能性,但是如果不从力学以及热力学的其他基本定律对该装置予以反驳的话,我始终觉得难以令人信服。那么,到底这套装置哪里出了问题呢?为什么这样的装置不能达到他永动机的目的?

在看我的分析之前,你最好自己仔细思考思考。…