我想知道，车应该怎么开才会撞死蚊子？| No.411

夏夜里的晚风

你的秀发蓬松

蚊子伴飞左右

就是我还在等待

开多快才能灭蚊呢？

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1.荧光的矿石是什么在发光 ，可以亮多久？

2.塑料筷子可以用来涮火锅吗，会有毒吗？

3.两个磁铁互相吸引碰撞的过程中，是什么能量转化成了两个磁铁的动能?

4.为什么血渍干了后特别难洗？

5.直线加速器治疗患者后，治疗室内会有残留射线吗？

6.我想知道，行驶中的汽车会撞死蚊子吗？

7.为什么温度越高，轮胎抓地力越好?

8.为什么折痕难以恢复，或者无法恢复？

9.悠悠球是什么原理，为啥向上提两下就会自动收回？

Q1

荧光的矿石是什么在发光 ，可以亮多久？

by 戴珍珠耳环的饼干

答：

荧光矿石的发光其实是电子在搞怪。矿石中的某些元素或化合物在吸收紫外线或其他激发光源时，电子会受到激发，发生能级的跃迁改变。这些被激发的电子在某一能级上具有一定的寿命，超过一定的时间后就要释放能量。如果以光能的形式释放，且频率在可见光范围，就成了我们所说的会发光的矿石。

常见的荧光矿石包括钙钡石、方解石和磷灰石，由于成分不同，会发出不同的颜色荧光。

荧光矿石的发光时间通常相对较短，持续几分钟到十几分钟不等。然而，有些特殊的荧光材料，如某些人工合成的荧光物质或者经过特殊处理的矿石，能够在一定程度上延长发光时间。

by Serendipity

Q.E.D.Q2塑料筷子可以用来涮火锅吗，会有毒吗？

by 匿名

答：

日常使用的塑料筷子有多种材质，如PPS、PET、PP、ABS、SPS等塑料筷子，他们也有不同的材料特性。

PPS塑料筷子:

●PPS代表聚苯硫醚，这种材料耐高温、耐磨、耐腐蚀。

●耐热温度可达200-220度，尺寸稳定性好，可以经受煮沸或蒸汽蒸煮

●符合食品接触要求，安全无毒，适合作为餐具使用。

PET塑料筷子：

●PET是聚酯类材料，具有耐蠕变、耐抗疲劳性和耐磨擦的特点。

●高温下易水解，耐热性相对较低，长期使用温度达120℃，70℃以上容易变形

PP塑料筷子：

●PP代表聚丙烯，耐温大约在100℃左右，不防火。

ABS塑料筷子：

●ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物，耐温大约在90℃左右，

可以看到PP、ABS以及PET塑料他们都不能耐很好的耐高温，而且还会产生双酚A种有害物质对身体不利，而且还容易变形，这些材料做的塑料勺子和筷子通常是盒饭配套的餐具。

PPS筷子也叫合金筷子，它是由“高分子材料”和“玻璃纤维”合成后的材料制造而成。从外观看起来反而更像是合金，因为耐磨、耐高温、腐蚀的优秀特性。这种筷子已经普遍存在于餐馆中。

by 蓝多多

Q.E.D.Q3两个磁铁互相吸引碰撞的过程中，是什么能量转化成了两个磁铁的动能?

by 小存姐

答：

两个磁铁能够相互吸引是磁场相互作用的结果，二者在相互靠近的过程中是磁场能量和动能之间的转化。

磁铁可以产生磁场，部分含有铁、钴、镍等金属可以形成永久磁铁，是因为在这些金属当中，其原子排列具有特殊的结构，相邻原子因为电子自旋产生强烈的相互作用，然后形成微小的磁畴，每个磁畴内电子的自旋磁矩自发朝着一个方向，因此磁畴对外具有很强的磁性。当两个磁铁相吸时，事实上是磁畴内部粒子之间的一种吸引力；当磁铁同性相斥时，事实上是磁畴内部粒子之间的一种相斥。在磁铁内部，磁畴的规律排列决定了磁铁的南北极。

为了简单解释南北极，我们先从简单的出发，考虑两根通电直导线平行放置，当电流方向相同时，根据右手定则在导线中间的位置磁场方向相反，二者互相吸引。而当电流方向相反时，二者互相排斥。那么但我们把这两根导线弯成圆周，那么磁场线就会从圆周的一侧进去，另一侧出去，那么进去的那一侧就是S极，出去的一侧为N极。而N、S极的相互吸引原因是两侧的磁场方向相反，导线在磁场中的受力表现为相互吸引。N极和N极的相互排斥是因为磁场方向的叠加，导线在磁场中的受力表现为相互排斥。

磁畴内部存在分子原子电子等粒子，一部分粒子表现出相吸，另一部分则表现出相斥的关系。相斥和相吸的粒子会聚集在磁畴内部粒子的两端，从而形成了磁畴的两极。当两磁铁吸引、排斥时，就可以理解为磁畴内部分子原子等微观粒子的相吸和排斥；

那么磁铁吸引时所产生的速度，其实就是磁场相互作用所产生的电磁力作用的结果，是磁场能量和动能之间的转化。

A,A,Thiele.Steady-State Motion of Magnetic Domains[J].Physical Review Letters, 1973, 30(6):230–233.

by 蓝多多

Q.E.D.Q4为什么血渍干了后特别难洗？

by 匿名

答：

血液的组成包括血浆（细胞外基质）以及血细胞（红细胞、白细胞和血小板）；血浆中包含大量的水和少量的溶质，如血浆蛋白、无机盐、非蛋白氮和不含氮的有机物。

当血液暴露在空气中时，首先就是凝血因子被激活开始凝血级联反应，血小板开始粘附聚集形成血小板塞。凝血酶被激活将血液中的纤维蛋白原转化为不溶性的纤维蛋白，血红素中的铁元素被氧化为难溶的铁锈。随着血清的析出，血凝块收缩变得更加紧密和稳定。

在犯罪电影中我们经常能看到，即使犯人已经用各种酶清洗剂洗掉血渍，还是会被一种特殊试剂检测出血液的痕迹，在黑暗的房间里会发出蓝绿色的荧光，这就是血痕检验，而那个神奇的试剂是鲁米诺。

鲁米诺也被称为发光氨，它溶于碱性溶液可以和一些金属催化剂比如（铁、铜等）发生氧化反应，同时产生额外的能量并以光子的形式发出。因为人体血液中的血红素含有铁元素，所以当血液与鲁米诺试剂接触就会发出蓝绿色的荧光。而现场勘察中的鲁米诺试剂是用0.1g鲁米诺、5g碳酸钠、100ml蒸馏水和6ml 30%过氧化氢配制而成。在检测时依靠血红蛋白中的铁加速过氧化氢和鲁米诺的反应。

虽然鲁米诺试剂的灵敏度很高，但也会被漂白粉、高锰酸钾这种强氧化剂所干扰，产生的荧光反应会和血液产生的不易区分，而且犯罪现场的铁锈、果蔬类的斑迹也会造成假阳性反应。

参考资料：

赵贻花.献血时，血袋里的血为什么不会凝固[J].家庭医药.就医选药,2023(11):62.

薛云. 血小板：凝血过程中的重要角色[N]. 甘肃科技报,2024-04-25(006).

梁伟.凝血检查——了解你的血液凝固能力[J].家庭医药.就医选药,2024(04):76.

Cheeseman, Rob - DiMeo, L.  Allyn.Fluo-rescein as a field-worthy latent blood stain detection.  System[J].Journal of Forensic Identification,1996,(6):45.

Monk, J.W.Fluorescent Bloodstain De-tection - A Replacement For Luminol[M].MScproject report to CCI, 1991.

by 蓝多多

Q.E.D.Q5直线加速器治疗患者后，治疗室内会有残留射线吗？

by 匿名

答：

先明确回答，这种担心是不必要的。

首先，我们需要了解直线加速器射线的特性。这种射线具有很强的方向性，能量大部分集中在患者需要治疗的肿瘤部位，对周围环境的影响相对较小。此外，射线只有在设备开机并实际出束时才会产生，设备关闭后，射线也就随之消失了。

其次，治疗室的设计也充分考虑了射线屏蔽的问题。治疗室的墙体、门窗等都使用了含铅的防护材料，这些材料可以有效阻挡射线，防止射线扩散到治疗室外，保障了工作人员和其他患者的安全。另一个重要因素是直线加速器产生的射线类型。这种高能量的光子射线穿透力很强，但它并不会让物体变得有放射性。也就是说，它不会在治疗室内的物体中留下残留放射性。

为了进一步确保安全，医疗机构会定期对治疗室进行辐射监测，以确保残留射线水平符合相关标准。这些监测结果证实，在治疗结束后，治疗室内的射线水平确实非常低，不会对人体健康造成任何影响。尽管如此，为了绝对安全起见，医务人员和患者在完成治疗后，还是会尽快离开治疗室。此外，在治疗过程中，医务人员是在控制室内操作设备，而非治疗室内，这样可以避免不必要的射线照射。

by 鱼非我

Q.E.D.Q6我想知道，行驶中的汽车会撞死蚊子吗？

by 匿名

答：

经常开车的人就会发现，汽车前脸处总积累不少的昆虫尸体，其中不少就是蚊子，这种现象尤其发生在夏夜开车的时候。基于这样的事实，这个问题的回答是肯定的。想到讨人厌的蚊子又多了一种消灭方式，笔者情不自禁地细扒了蚊子被汽车撞死的全过程。

首先，我们假设导致蚊子身体损伤的压强与人体皮肤所能承受的压强相同，约为1.1×10⁶Pa。蚊子在平面上的投影面积估计值为1×10⁻⁶m2。根据压强p=F/S的公式，作用在蚊子身上的致死力F=pS=1.1×10⁶×1×10⁻⁶=1.1N。由于蚊子和汽车相比质量相差巨大，根据冲量定理Ft=mΔv，其中:

● F是相撞过程中蚊子受到的力，约为1.1N;

● t是撞击时间，约为0.00002s;

● m是蚊子的质量，估计值为0.000002kg;

● Δv为速度变化量，即车速(蚊子相撞前速度可忽略)。

将数值代入，可求得Δv=F×t/m=1.1×0.00002/0.000002=11m/s，换算成千米每小时为11×3.6=39.6km/h，约为40km/h。这个速度在日常驾驶中很容易达到。面对高速行驶的汽车，蚊子难以及时感知和躲避，只能被撞击致死。

有聪明的小伙伴会说，高速行驶的汽车会带动周围空气快速流动，会不会将蚊子吹离车身，从而避免撞击？根据空气动力学仿真分析[1]，汽车周围的气流会绕过车身表面，而不会在车前方产生反向气流。此外，由于车身表面存在摩擦阻力，车体表面附近的空气速度会迅速降为零。因此，被撞击到车身上的蚊子不会被气流吹离，而是会牢牢地粘附在车上。

至此，我们完整还原了夏日夜晚飞蚊撞车的全过程。希望司机朋友们看到蚊子时不要闪避，用最环保的方式"以车代拍"，为消灭蚊害尽一份力!

by 鱼非我

Q.E.D.Q7为什么温度越高，轮胎抓地力越好?

by 匿名

答：

其一，轮胎主要由橡胶材料制成。橡胶是一种粘弹性材料，具有独特的物理特性。当温度升高时，橡胶分子的运动会变得更加剧烈，使得材料变得更加柔软。这种柔软性增加了轮胎与地面的接触面积，从而提高了抓地力。

其二，温度升高还会导致轮胎发生变形。在汽车重力和离心力的作用下，轮胎胎面的橡胶会产生更多的变形，这进一步增加了胎面与地面的接触面积，从而提高了抓地力。与此同时，轮胎的橡胶材料具有迟滞效应，即在受力后会有一定的延迟反应。当温度升高时，迟滞效应会更加明显，使得轮胎能够更好地抵抗滑移，增加抓地力。

最后，路面状况也会影响轮胎的抓地力。当路面温度升高时，特别是在炎热的夏季，沥青路面会变得较为柔软。此时，轮胎更容易嵌入路面，增强了轮胎与路面之间的互动，从而提高了抓地力。

然而，温度过高也会带来负面影响。过高的温度会导致轮胎的力学性能下降，加速轮胎的磨损。因此，在实际应用中，需要权衡温度与抓地力之间的关系，找到最佳的工作温度范围。在赛车运动中，车手们会通过刹车等技巧，将轮胎温度提高到最佳工作区间，以在比赛中获得出色的抓地表现。

by 鱼非我

Q.E.D.Q8为什么折痕难以恢复，或者无法恢复？

by 成

答：

一般的纸张主要是用植物纤维做成的，其他的材料一样，植物纤维存在弹性极限，我们通常用强度（Strength）这个物理量来表征材料可以承受应力的大小，而用屈服强度来表示材料开始发生塑性变形时的应力。当外加应力小于屈服强度时，材料发生弹性形变，该过程满足胡克定律，去掉外力后材料能够恢复原样。当应力大于屈服强度时，材料发生塑性形变，去掉外力后材料会发生永久形变，不再恢复原样。

当我们用力折纸时，纸张内的纤维素会因外力大于屈服强度而发生严重的塑性形变，所以即使去掉外力折痕也不会消失。不过我们可以试图重新让纸张内的纤维变得松弛，来去掉折痕。比如用“熨斗烫平”折痕处、用书本压平、将纸张打湿再压等方法。

by Sid

Q.E.D.Q9悠悠球是什么原理，为啥向上提两下就会自动收回？

by 匿名

答：

拿传统的定轴悠悠球来说，绳子一端缠在轮轴上，然后一圈圈缠绕，另一端缠在手指上。松开手后，悠悠球加速下落，重力势能转化为球的平动动能和转动动能，球会越转越快。当绳子完全展开时，悠悠球到达最低点，此时球不能继续下落，但由于惯性会保持旋转，于是绳子便反向缠绕在轮轴上，完成球的回收。

有些悠悠球会在内部靠近轴的位置加上胶圈或者星纹，它这样做是为了增加摩擦力。当绳子碰到胶圈或星纹会相互摩擦，这更加有利于球的回收。由于悠悠球上升过程中会遇到空气阻力，绳子和球身之间也会产生摩擦力，这些都会消耗一些能量使得球返回时不会上升到原来的高度，所以需要向上提一下才能让球回到手中。

悠悠球为了能够实现各种花式动作，会在原有的设计上做一些改进。常见的会在轮轴处加入轴承，绳子套在轴承外面，不用系紧，然后一圈圈缠绕。当发球到达底部后，轮轴带着球体高速旋转，此时绳套在轴承外圈打滑，轴承内的滚珠转动带动轮轴，减小轴承与轮轴之间的摩擦，球体几乎可以跟随轮轴空转。由于没有足够的摩擦让绳子缠绕起来，所以悠悠球会在底部保持旋转，俗称“睡眠”状态。上提后，球体发生摆动，绳子与胶贴或者星纹之间发生摩擦，进而向上缠绕，球就顺势回到手中了。

by Sid

Q.E.D.