为什么便利贴
从下往上撕就会横向翘起来
从左往右撕就会纵向翘起来
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Q1 黑白印和彩印为什么后者会容易糊？
Q2 地球为什么有吸引力？
Q3 大舌音对于我国初学者为什么这么难？
Q4 水性笔墨水为什么在衣服上不容易洗掉？
Q5 真空的宇宙为什么有温度？
Q6 老砖房上的白色霜粉是什么？
Q7 可不可以用闪电的高电压快速电解水？
Q8 人能沿着无限长的梯子爬入太空吗？
Q9 空气炸锅的原理是什么？
Q10 为什么便利贴撕下来会翘得不一样？
Q1 同样的白纸，为什么彩印后遇水后容易糊掉，而非彩印的遇水不会糊掉？
by 匿名
答：
这两种情况的核心区别在于打印技术所使用的“墨水”和其附着方式。
我们通常说的“彩印”多指彩色喷墨打印，它使用液态墨水。这些墨水（尤其是色彩鲜艳的染料墨水）是水溶性的，它们以微小的液滴形式被喷射到纸张表面，主要通过物理方式附着在纤维浅层。当纸张遇水时，水会重新溶解这些染料分子，导致字迹或图案随着水扩散开来，从而变得模糊不清。
而“非彩印”通常指黑白激光打印，它使用的“墨水”是干性的碳粉。碳粉本质是含有塑料树脂的细微颗粒。打印时，打印机通过高温高压将碳粉瞬间熔化，使其牢固地“烫”在纸张纤维上，冷却后形成一层防水薄膜。因此，即使纸张本身被水浸湿，这层固化了的碳粉字迹也不会被水溶解或冲走，从而保持了清晰。 简单来说，喷墨像是用水性笔在纸上染色，遇水即化；激光打印则像是用融化的塑料在纸上烙印，防水牢固。
by clouds
Q.E.D.
Q2 地球为什么会有吸引力？
by 周庆玲
答：
这是一个深刻而复杂的问题，解释它需要进入广义相对论的世界。
据说曾有一颗苹果启发牛顿发现了万有引力，统一了天上和人间的物理学。所谓“万有”，大到星辰，小到尘埃，凡有质量的物体间都会产生引力。引力作用对象如此普遍，不免令人困惑。更关键的是，物体所受到的引力精确的与其质量成正比。质量本是用来描述物体的惯性，却能决定一种力的大小，这仿佛在暗示引力并非普通的力。爱因斯坦经过长期思考，提出了一个惊人的结论:引力并不是我们通常所说的“力”，而是时空弯曲效应的体现。
物体不受外力时会静止或匀速直线运动，这符合人们的直觉。人们往往认为直线运动是最“自然”的运动形式。然而，这种想法默认了空间是平直的。想象一个小球从空无一物的空间中穿过，我们会下意识的认为空间就像平坦的桌面，小球划出平直的轨迹。
但在曲面上，“直线”要重新定义。从北京到广州去，在我们的眼里走过的路径是直线。但在太空中的宇航员看来，我们在地球表面走过了一段圆弧。曲面上两点之间的最短路径叫做测地线。我们往返北京与广州走的正是两点间的测地线。爱因斯坦认为，时空是一体的四维结构，有质量的物体会扭曲时空。物体在弯曲的时空中自发沿测地线运动，正如在平直空间中沿直线运动。
在地球附近，时空被质量扭曲。物体运动到附近自然沿着弯曲时空的测地线运动。正如一片平坦的沙地中间有一个深坑，经过附近的小球自然会滑落底部（这只是直观联想，物理本质不同）。但我们并不知道自己处于弯曲的时空中，对这种非直线的运动难以理解，就将这种现象解释为受引力作用。
“物质决定时空弯曲，时空决定物质运动”，这句话高度概括了广义相对论的核心思想。这套理论听上去荒谬，但一个世纪以来成功解释了引力透镜和水星近日点进动等现象，受到了广泛的认同。
参考资料：
赵凯华.罗蔚茵.新概念物理教程.力学[M].北京:高等教育出版社.2004
by des
Q.E.D.
Q3 俄语中的大舌音Р-р发声时需要利用气流通过舌头与口腔上部之间的缝隙，导致舌尖震颤发声。这一发音的过程物理原理是什么？为什么对于有大舌音语言的中国初学者来说，掌握这个发音很难？从物理学的角度来看，如何发好这一发音？
by 匿名
答：
这个发音是一个舌尖颤音，其核心是利用流体力学中的伯努利原理来实现舌尖的自激振动。
一方面，呼气时，将舌尖抬高至接近上颚，形成一个极窄的缝隙。根据伯努利原理，流经这个狭窄缝隙的气流速度会急剧增加，导致缝隙内的静压力显著降低。
另一方面，外部较高的气压与缝隙内较低的压力形成一个压力差，将松弛的舌尖吸向缝隙。一旦堵塞，气压回升又将舌尖推开。舌尖就在“被吸住”和“被推开”之间高速交替，高速振动，产生颤音。
掌握困难的原因：普通话缺乏这种舌尖颤音，对于这种全新的发力方式完全不熟练。
物理学建议：成功发音需满足两个条件：持续有力的气流和适当松弛的舌尖（允许振动）。诀窍是先感受强气流，再找到舌尖能被气流启动的那个“临界松弛点”——既不过紧也不过松。
by 灵境
Q.E.D.
Q4 为什么水性笔墨水沾在手上可以轻松洗掉但沾在衣服上就不容易洗掉了？
by 拉文克劳级长
答：
水性墨水，顾名思义，常常是有颜色的墨水分子溶解在水中形成的溶液。书写时，溶剂水快速挥发，在纸面上留下墨迹。而清洗墨水是一个兼具力学过程和热学过程的行为。
从力学角度看，清洗利用水流的冲击，将微小墨水颗粒冲刷带走，从而实现洗净的功能。对于皮肤而言，皮肤是不断新陈代谢的生物器官，其最外层是不断脱落的角质层，容易在揉搓和冲刷过程中连带着墨迹一起被水利冲刷走；但对于衣服等织物而言，表面十分粗糙，有数量多，深度深的宏观沟壑，容易迟滞水流，降低水流的冲击力，就像躲避炮火的战壕；此外织物表面应当会设计的尽量坚韧，而不能通过脱落带走附着的墨迹。
从热学角度看，系统总是趋于微观状态数更多的宏观状态，这引起了扩散、溶解等现象。考虑清洗用水是快速流动更新的，墨水分子在流水中的浓度趋于0，而在皮肤表面附着的墨水分子具有相对大的浓度和更少的结合位置，这就好像在一间人多座位少的小自习室旁边开了一间几乎没人的大自习室，同学们就会自发地前往大自习室，墨水分子就会自发溶解于流水中，从而被冲走。与之相对的，衣服等织物中的有机纤维分子提供了数量巨大的吸附墨水分子的位置，同时纤维分子的亲水基团对水溶墨水分子吸引力更强，就好像提供了在原来的自习室里更多更舒适的座位，自发前往大自习室的同学们就会变少，墨水也就更难溶解而被洗净。
综合以上两个方面，衣服上的墨水比手上的更难洗净。
by 欧拉格朗日
Q.E.D.
Q5 既然温度是分子或原子运动产生的，那真空的宇宙为什么有温度？
by 匿名
答：
关于“温度必然源于分子或原子热运动”这一说法，在理论物理层面存在认识论上的局限性。该定义基于经典气体分子运动论，仅适用于稠密物质系统。在宇宙学尺度与量子场论框架下，温度的物理定义具有更广泛的普适性，不依赖于实物粒子的存在。宇宙真空温度的物理机制，需从辐射场热力学这个维度进行阐释。
在严谨的统计力学中，温度由系统熵 随内能 的变化率定义，即 。只要物理系统拥有能量态且服从统计分布，即具备温度属性。
宇宙真空并非没有能量，而是充斥着量子化的电磁场即光子，它作为玻色子遵循玻色-爱因斯坦统计。宇宙大爆炸遗留的宇宙微波背景辐射构成了真空的基底能量场。观测表明，该辐射场的频谱分布完美符合普朗克黑体辐射定律。
其中 为普朗克常数； 为玻尔兹曼常数； 为真空光速； 为绝对温度； 为波长。这意味着，即使真空中没有任何原子，光子气体本身的能量分布特征也直接对应一个明确的热力学温度 。
通过对获取的光子波长的分布进行统计，然后使用数学上的方法对分布数据进行拟合，便可以计算得到宇宙的背景温度 。这个温度表征的是电磁场能量在频率空间的统计分布，而非实物粒子的机械运动。
参考资料：
Sommerfeld, Arnold. Lectures on Theoretical Physics: Thermodynamics and statistical mechanics. Vol. 5. Academic press, 2012.
by 一毫
Q.E.D.
Q6 老式砖房的墙面上常常能看到白色霜粉，那是什么物质？
by 水林齐
答：
这种现象称为“反碱”，而你看到的白霜实际上是一些盐的结晶，比较常见的成分有碳酸钙（CaCO3）、硫酸钠（Na2SO4）、碳酸钾（K2CO3）等。
这些盐类物质主要有两个来源，首先，砖块本身就含有非常多的离子，如 、 、 、 等。墙体受潮以后，水把这些盐溶解，再沿着砖块的毛细孔迁移到表面。随着水分的蒸发，这些盐被结晶析出，就成了你看到的白霜。
此外，如果墙体比较靠近泥土，那么泥土里的水也会携带着各种盐类物质渗透进砖块里，再经过水分蒸发在墙体表面析出，而这其中就包含了一些硝酸盐。我们知道火药的主要成分之一就是硝酸钾（ ），所以村里一些大胆的小孩就会收集这些白霜拿火点着玩（危险行为不要模仿！）
其实，除了这种老式砖房，现代的水泥建筑上也常常出现反碱的现象。比如，用于外墙装饰的水泥砂浆中就含有大量的 ，它们被雨水溶解后抵达墙体表面，会与空气中的 反应形成白色的碳酸钙（ ），最终形成一层更坚硬、更难清理的白霜。
参考资料：
刘泽,尹胜威,何霞.建筑物墙体泛碱成因及防治方法[J].辽宁建材,2005,(01):62.
靳宝龙,范建军.墙体泛碱的成因与治理[J].江西建材,2018,(10):58-59.
by 叉叉
Q.E.D.
Q7 可不可以利用闪电的高电压快速电解水？
by 毕业生小王~
答：
好消息：理论可行！
理论上，闪电也是电流，当然可以满足电解的条件：电解水需要超过1.23V的启动电压，现实中由于电阻存在，通常需要2V的电压；而闪电的云地电压在1-10亿V之间，即使大部分电压用来维持闪电通道，但剩下的电压也必须击穿水体进入大地，而1cm的水层就需要七十万V的电压击穿，远超出电解水的阈值。
坏消息：产率低得连理论都看不下去了...
先不说闪电的高度不稳定性和随机性、如何修建安全防护措施、怎么收集产物（闪电需要建立一条云地通道，由于静电感应的尖端放电效应，通道会主动趋向地面上“尖锐”突起的地方，也就是地势较高的位置，因此平坦的水面受雷击的概率远低于凹凸不平的地面，所以，为了被闪电击中，你的水体必须位于所有装置的上方......那水体上的产物谁来收集呢？），不妨假设我们用奇妙的技术解决了以上难题，我们看看理论的产率。
首先，闪电击中水体的时候，第一个到达水体的当然是近乎光速传导的电流；但和电流一样快到达的是巨大的电场，它使得水体内的电子狂暴地冲击原子核，产生巨大的焦耳热量。温度是分子动能的反映，但动能已经不需要用温度来描述了：水分子直接被电子击碎成原子和离子，发生剧烈的热解离。热解与电解都是由于电子的碰撞，但好比光电效应和双缝干涉，由于能量的巨大差异，其效果完全不同：电解时，电子以一个“刚刚好”的能量撞击分子，通过共振吸收，恰好破坏掉特异的化学键（水分子的O-H键），产生H+、OH-或自由基；而热解则是电子以碾压式的动能，把水分子暴力拆解成原子核、自由电子、各种不稳定的自由基和离子组成的一锅沸腾的“汤”，也就是等离子体（又称电浆）。热解的速度比电解快一千倍以上。
随后，被拆成零件的氢氧（已经没有必要区分是原子核、离子还是自由基了，如此高的温度下，无论什么形式的粒子都可以被强行组合或拆解）在等离子体内部随机地相互结合成氢气、氧气、水分子，产生剧烈爆炸。配合之前高温导致的水的高速蒸发和空气的高速膨胀（大约1700倍），引发强大的冲击波，剩下少量外围的产物被冲击波推走，迅速逸散到空气中，和其他分子产生温和的反应，无法收集。
最后，闪电的脉冲耗散减弱。高频电流有一个特性：趋肤效应，就是说，高频的电流总是尽可能贴近导体的表面，因为导体内部有反抗电流变化的感应电磁场。而闪电——在微秒时间里急速冲上峰值——毫无疑问是极高频的电流，因此，闪电的电流击中水面后，不会深入水体，而是平摊在水面上迅速扩散开。此时，电流迅速衰减（和到闪电落点的距离成反比），这就是你唯一能收集产物的时候。好消息是，由于趋肤效应，产物也基本都生成在水面，收集起来很方便；坏消息是，巨大的能量被电离、爆炸、水的电阻耗散地干干净净，收集到的气体可能少得可以忽略不计......
by 竹铭
Q.E.D.
Q8 假如有一根很长很长的梯子稳稳的立在地上，永远不会倒塌，一个人可以不吃不喝不呼吸地一直爬，能够脱离地球进入太空中吗？(显然爬行的速度达不到第一宇宙速度) ？
by 住在土卫六的火星人
答：
理论上来说，这样的一根梯子确实可以帮人类进入环绕地球的轨道——虽然靠肉体爬上去会有亿点点小难度。让我们来复习一下航天器环绕地球运行的条件：
在近地轨道上，轨道半径近似等于地球半径，此时航天器飞行速度约等于第一宇宙速度，即7.9km/s。但环绕地球运行的航天器，速度并非都要达到这一数值。
当轨道半径为r时，航天器要满足：
其中 是地球质量， 是航天器质量， 是航天器线速度， 是角速度， 是轨道半径。显然，轨道半径越大，航天器的角速度 越小。那么有没有一条轨道，使航天器角速度等于地球自转的角速度？有的，这就是地球同步轨道。地球同步轨道上的卫星，距地球表面约三万六千公里，环绕周期等于地球自转周期。如果卫星运行在地球赤道的正上方，且轨道为正圆，它的轨道就叫地球静止轨道，从地球上看，它永远静止在天空中的同一个点上。
我们不妨在赤道上竖起一根高达三万六千公里的梯子，派一名“勇士”沿梯子向上爬，当他到达梯子顶点，随地球一同自转的梯子末端的速度，恰好满足环绕条件。此时即使他松开梯子，也可以继续环绕地球运行。这个过程中，爬梯子的速度不会影响最终的结果——因为这种入轨方式并不依赖爆发性的加速，而是靠梯子的机械支撑，一步一步地对抗地球引力，持续地做功，逐渐增加距离地心的距离。如果真的有这样一根神奇的梯子，就连蜗牛都能靠自己进入太空呢！
而普通火箭要想进入这条轨道，必须首先达到第一宇宙速度，进入近地轨道——同时还要保留足够的燃料，进一步提升轨道，相较于我们的“太空梯子”，可要麻烦太多了。现实中，科学家们稍加修改，把梯子换成缆绳，提出了太空电梯的设想。用一根强度极高的缆绳连接地面与同步轨道上的空间站，用电能将载荷送往同步轨道，即可实现高效入轨。然而，太空电梯对材料强度、密度等参数要求极高，我们暂时只能在科幻作品中一睹其真容。
by 冰糕
Q.E.D.
Q9 空气炸锅的原理是什么呢？
by 匿名
答：
先说结论：空气炸锅的本质并不是在“炸”，而是在用一套精心设计的热传递机制，让空气尽可能模仿油的工作方式。 它之所以能把空气“训练”得像热油一样高效，关键在于内部的高温热源与强制对流系统。
炸锅顶部的加热管提供热源，通过强烈的热辐射快速加热食物表层，使其温度逼近美拉德反应区间。而真正改变加热效率的是大功率风扇。它在狭小锅腔内制造高速气流，持续冲刷食物表面并带走水蒸气。根据牛顿冷却定律，空气流速越大，对流换热越强。空气炸锅正是依靠这种“强制对流”，将空气的热传递效率推上了正常烤箱难以达到的水平。
在这样的环境下，食物表面水分被快速驱离，从而变得金黄酥脆。同时，食物自身的油脂或刷上的薄油会在高温下形成一层油膜，进一步促进局部脱水与焦化。虽然这远不等同于浸没式的深油炸，但这层油膜能显著提升风味，让成品口感更接近“炸物”。
总而言之，空气炸锅通过热辐射升温、强制对流提效、薄油膜助攻，将空气的物理性能用到了极致。最终，你吃到的那口“像炸过一样”的酥脆，其实是高速热空气和少量油脂共同合作的结果。
参考资料：
Andrés, A., et al. (2013). Mass transfer during air frying of French fries. Food and Bioprocess Technology.
by 柠七
Q.E.D.
Q10 请问为什么便利贴从下往上撕就会横向翘起来，从左往右撕就会纵向翘起来？
by 匿名
答：
这是由于胶水和弯曲纸张的共同作用。
便利贴的胶水层最常用的材料是丙烯酸酯系压敏胶 ，这类压敏胶具有良好的黏弹性和表面湿润性，这使其能够迅速在被粘表面铺展开，并很好的湿润和填充被粘表面的微观不平，且其内部又具有一定的强度，以维持其弹性。可以将其理解成既有粘性流体的性质，又有弹性固体的性质，是一种很奇特的材料。
当纸张被弯曲，由于纸张具有一定的厚度，曲面外侧必然受到拉伸应力，其纤维结合被一定程度地拉伸或破坏，导致原有的微观孔隙扩大，并产生新的微观沟壑和间隙。这时，压敏胶迅速地填充湿润这些沟壑和间隙，并因其具有一定弹性而保持这种形态。这就像是掰弯一根弹簧并在其中插入木楔以稳定其形状。也就是说当我们撕扯纸张产生弯曲，压敏胶实际上起到了一个稳定形态的作用，所以我们从哪个方向开始撕，就会产生哪个方向的弯曲。一般来说，从左往右撕产生的弯曲更小，主要是因为纵向下端有一部分没有压敏胶，纸张在弯曲后回弹，限制了其卷曲程度。
从实用性的角度来说，我们在撕便利贴时最好选择从左往右撕，这样可以平整的贴在我们想要的地方。
参考资料：
王贝贝，曹 盛，崔 傲，王莉娅.丙烯酸酯压敏胶的制备及性能研究[J].中国胶粘剂，2023，32(10).
by 跑马仔
Q.E.D.
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